JP4160999B2 - Water heater - Google Patents

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  • Domestic Hot-Water Supply Systems And Details Of Heating Systems (AREA)
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Description

本発明は、貯湯槽と加熱装置を併用する給湯装置に関する。特に、貯湯槽に貯蔵しておいた温水の全部が使用されて湯切れ状態となり、貯湯槽から加熱装置に供給する温水温度が急速に下がる場合に、温水利用箇所に給湯する温水温度が大きく変化することを抑制できる給湯装置に関する。   The present invention relates to a hot water supply device that uses a hot water storage tank and a heating device in combination. In particular, when all of the hot water stored in the hot water tank is used up and the hot water is exhausted, and the temperature of the hot water supplied from the hot water tank to the heating device drops rapidly, the temperature of the hot water supplied to the hot water usage location changes greatly. It is related with the hot-water supply apparatus which can suppress doing.

太陽熱や発電熱で加熱した温水を貯湯槽に貯蔵しておき、温水利用箇所に給湯する装置が開発されている。貯湯槽に貯蔵しておいた温水が使いきられて湯切れ状態となった場合に備えて、貯湯槽に貯蔵しておいた温水を加熱装置を通過させてから温水利用箇所に給湯する装置が開発されている。この給湯装置によると、貯湯槽に貯蔵しておいた温水が使いきられた後は加熱装置で加熱することによって給湯を続けることができる。
発電に伴って発生する発電熱を利用して加熱した温水を貯湯槽に貯えておき、加熱装置を通過させてから温水利用箇所に給湯する装置の一例を図11に示す。この給湯装置は、特許文献1に開示されている。図11の装置は、発電して給湯するコージェネレーションシステム(電気と熱の併給システム)を構成する。
An apparatus has been developed in which hot water heated by solar heat or generated heat is stored in a hot water storage tank, and hot water is supplied to a hot water use location. In case the hot water stored in the hot water tank has been used up and the hot water has run out, there is a device that supplies the hot water stored in the hot water tank to the hot water use location after passing through the heating device. Has been developed. According to this hot water supply apparatus, after the hot water stored in the hot water tank is used up, the hot water supply can be continued by heating with the heating apparatus.
FIG. 11 shows an example of an apparatus for storing hot water heated by using the generated heat generated with power generation in a hot water storage tank and supplying hot water to a hot water use location after passing through the heating device. This hot water supply apparatus is disclosed in Patent Document 1. The apparatus of FIG. 11 constitutes a cogeneration system (electricity and heat combined supply system) that generates and supplies hot water.

特開2001−065975号公報JP 2001-065975 A

コージェネレーションシステムは、電力と発電熱を発生する発電装置130と給湯装置100を備えている。給湯装置100は、発電装置130が発電時に発生する発電熱によって加熱された温水を貯蔵しておく貯湯槽104と、貯湯槽104からの温水に水道水を混合して混合温水の温度を適温に下げるミキシングユニット106と、ミキシングユニット106を通過した後の水を加熱する加熱装置108と、加熱装置108を通過した温水を温水利用箇所120に給湯する給湯配管118を備えている。   The cogeneration system includes a power generation device 130 that generates electric power and generated heat and a hot water supply device 100. The hot water supply device 100 stores hot water heated by the power generated by the power generation device 130 during power generation, and the hot water from the hot water storage tank 104 is mixed with tap water so that the temperature of the mixed hot water is adjusted to an appropriate temperature. A mixing unit 106 to be lowered, a heating device 108 that heats water after passing through the mixing unit 106, and a hot water supply pipe 118 that supplies hot water that has passed through the heating device 108 to the hot water use location 120 are provided.

貯湯槽104の下部には、貯湯槽104の下部に水道水を供給する給水配管110が接続されている。貯湯槽104の下部から冷水を取出し、発電装置130との間で熱交換して冷水を加熱し、加熱された温水を貯湯槽104の上部に戻す発電熱回収配管112が設けられている。貯湯槽104の上部に貯湯されている温水をミキシングユニット106に出湯する出湯配管114が接続されている。出湯配管114は、貯湯槽104の上部とミキシングユニット106を連通させる。ミキシングユニット106には、給水配管110が接続されており、貯湯槽104から出湯された温水と給水配管110から給水される水道水を任意の比率で混合して適温に下げる。ミキシングユニット106で調温された温水は、バーナを内蔵する加熱装置108を通過し、給湯配管118に供給される。
ミキシングユニット106で混合する前の出湯温度を測定する出湯サーミスタ124と、ミキシングユニット106で混合する前の水道水温度を測定する冷水サーミスタ126が設けられている。
A water supply pipe 110 that supplies tap water to the lower part of the hot water tank 104 is connected to the lower part of the hot water tank 104. A power generation heat recovery pipe 112 is provided that takes out cold water from the lower part of the hot water tank 104, heats the cold water by exchanging heat with the power generator 130, and returns the heated hot water to the upper part of the hot water tank 104. A hot water discharge pipe 114 is connected to the hot water stored in the hot water storage tank 104 to discharge the hot water stored in the mixing unit 106. The hot water supply pipe 114 communicates the upper part of the hot water storage tank 104 with the mixing unit 106. A water supply pipe 110 is connected to the mixing unit 106, and hot water discharged from the hot water storage tank 104 and tap water supplied from the water supply pipe 110 are mixed at an arbitrary ratio and lowered to an appropriate temperature. The hot water adjusted in temperature by the mixing unit 106 passes through a heating device 108 incorporating a burner and is supplied to a hot water supply pipe 118.
A hot water thermistor 124 that measures the temperature of the hot water before mixing by the mixing unit 106 and a cold water thermistor 126 that measures the temperature of the tap water before mixing by the mixing unit 106 are provided.

発電装置130が発電運転を実行するときには、循環用ポンプ122が運転される。貯湯槽104の下部から冷水が取出され、発電装置130との間で熱交換して冷水が加熱され、加熱された温水が貯湯槽104の上部に戻される。
貯湯槽104の上部に戻った温水は、貯湯槽104の下部に貯蔵されている冷水よりも比重が小さいために、貯湯槽104の上部に溜まる。貯湯槽104内の加熱前の冷水は、温水よりも比重が大きいために貯湯槽104の下部に留まる。貯湯槽上部の温水と下部の冷水との間で対流がほとんど起きない状態が保たれることで、貯湯槽104の内部では、上部に温水が貯湯されて下部に冷水が貯められ、両者がほとんど混じりあわない温度成層が形成される。
When the power generation device 130 performs a power generation operation, the circulation pump 122 is operated. Cold water is taken out from the lower part of the hot water tank 104, heat is exchanged with the power generation device 130 to heat the cold water, and the heated hot water is returned to the upper part of the hot water tank 104.
The hot water that has returned to the upper part of the hot water tank 104 has a lower specific gravity than the cold water stored in the lower part of the hot water tank 104, and therefore accumulates in the upper part of the hot water tank 104. The cold water before heating in the hot water storage tank 104 stays at the lower part of the hot water storage tank 104 because the specific gravity is larger than that of the hot water. By maintaining a state where almost no convection occurs between the hot water at the upper part of the hot water tank and the cold water at the lower part, the hot water is stored in the upper part of the hot water tank 104 and the cold water is stored in the lower part. A temperature stratification that does not mix is formed.

温水利用箇所120で温水が使用され、貯湯槽104から温水が出湯されると、出湯した温水量に相当する量の水道水が給水配管110から貯湯槽104の下部に給水される。貯湯槽104内の温水は、温度成層を保った状態で、給水配管110から給水された水道水で押し上げられる。貯湯槽104の最上部に連通する出湯配管114から出湯するために、貯湯槽104内の温水の全てを使いきることができる。   When hot water is used at the hot water use location 120 and hot water is discharged from the hot water storage tank 104, tap water corresponding to the amount of hot water discharged is supplied from the water supply pipe 110 to the lower part of the hot water storage tank 104. The hot water in the hot water storage tank 104 is pushed up by tap water supplied from the water supply pipe 110 while maintaining temperature stratification. All the hot water in the hot water storage tank 104 can be used up in order to discharge hot water from the hot water discharge pipe 114 communicating with the uppermost part of the hot water storage tank 104.

給湯装置100は、給湯配管118に給湯する温水温度を温水利用者が指定する温度に調整する。以下では温水利用者が指定した温度を設定温度T3という。
ミキシングユニット106で混合する前の出湯温度T1が設定温度T3よりも高い場合には、ミキシングユニット106で水道水と混合して設定温度T3に調温する。ミキシングユニット106で設定温度T3に調温された温水が加熱装置108を通過して給湯配管118に供給される。この場合、加熱装置108は加熱運転を実行せず、設定温度T3に調温された温水が加熱装置108を通過していく。貯湯槽104では温度成層が保たれるために、貯湯槽104に貯湯されていた温水を使いきるまで、ミキシングユニット106には高温の温水が出湯される。加熱装置108を利用しないで設定温度T3に調温できることが多い。このために、加熱装置108で使用する燃料量を減らすことができ、省エネルギーとすることができる。ミキシングユニット106で設定温度T3に調温するために、ミキシングユニット106で混合する前の出湯温度T1と水道水温度T2が測定され、その測定結果から温水と水道水の混合比率が求められる。
The hot water supply apparatus 100 adjusts the hot water temperature supplied to the hot water supply pipe 118 to a temperature specified by the hot water user. Hereinafter, the temperature designated by the hot water user is referred to as a set temperature T3.
When the tapping temperature T1 before mixing by the mixing unit 106 is higher than the set temperature T3, the mixing unit 106 mixes with tap water and adjusts the temperature to the set temperature T3. The hot water adjusted to the set temperature T3 by the mixing unit 106 passes through the heating device 108 and is supplied to the hot water supply pipe 118. In this case, the heating device 108 does not perform the heating operation, and the hot water adjusted to the set temperature T3 passes through the heating device 108. Since the temperature stratification is maintained in the hot water storage tank 104, hot hot water is discharged to the mixing unit 106 until the hot water stored in the hot water storage tank 104 is used up. In many cases, the temperature can be adjusted to the set temperature T3 without using the heating device. For this reason, the amount of fuel used in the heating device 108 can be reduced, and energy can be saved. In order to adjust the temperature to the set temperature T3 by the mixing unit 106, the hot water temperature T1 and the tap water temperature T2 before mixing by the mixing unit 106 are measured, and the mixing ratio of the hot water and tap water is obtained from the measurement result.

出湯温度T1が設定温度T3よりも低い場合には、貯湯槽104から出湯される温水は、ミキシングユニット106で、加熱装置108の加熱量を考慮して水道水と混合され、ミキシングユニット106を通過し、設定温度T3に加熱された温水が温水利用箇所120に供給される。   When the hot water temperature T1 is lower than the set temperature T3, the hot water discharged from the hot water storage tank 104 is mixed with tap water in the mixing unit 106 in consideration of the heating amount of the heating device 108, and passes through the mixing unit 106. Then, the hot water heated to the set temperature T3 is supplied to the hot water use location 120.

貯湯槽104に温水が残っている間は、温度成層が保たれた状態で温水が押し上げられるために、比較的安定した温度の温水がミキシングユニット106に出湯される。換言すると、温水を使いきる最後の瞬間まで貯湯槽104から高温の温水が出湯されるために、温水を使いきったときにはミキシングユニット106に出湯される水の温度が急激に低下する。
ミキシングユニット106は、出湯温度T1の低下に追従して水道水の混合比率を下げ、混合後の水温を設定温度T3に維持しようとする。また、混合後の水温を設定温度T3に維持できない場合には、加熱装置108に燃焼開始命令を出力する。
温度変化に対するミキシングユニット106の混合比追従性が高く、加熱装置108の加熱量調整速度が速ければ、貯湯槽104の温水を使いきっても、給湯配管118に給湯される温水の温度は変化しないはずである。しかしながら、実際にはそうはならず、給湯配管118に給湯される温水の温度は、湯きれ時に一旦下がってしまう。
While the hot water remains in the hot water storage tank 104, the hot water is pushed up in a state where the temperature stratification is maintained, so that the hot water having a relatively stable temperature is discharged to the mixing unit 106. In other words, since hot hot water is discharged from the hot water storage tank 104 until the last moment when the hot water is used up, the temperature of the water discharged into the mixing unit 106 is drastically lowered when the hot water is used up.
The mixing unit 106 attempts to maintain the water temperature after mixing at the set temperature T3 by lowering the tap water mixing ratio following the decrease in the tapping temperature T1. When the mixed water temperature cannot be maintained at the set temperature T3, a combustion start command is output to the heating device 108.
If the mixing unit 106 has high mixing ratio followability to temperature changes and the heating amount adjustment speed of the heating device 108 is fast, the temperature of the hot water supplied to the hot water supply pipe 118 does not change even if the hot water in the hot water storage tank 104 is used up. It should be. However, in reality, this is not the case, and the temperature of the hot water supplied to the hot water supply pipe 118 is once lowered when the water is exhausted.

図12に、経過時間(横軸)に対して、ミキシングユニット106の入口の温水温度T1と、温水利用箇所120へ給湯する給湯温度T4と、加熱装置108の加熱量(単位時間あたりのガス供給量で示す)が変化する様子を示す。
給湯装置100は、出湯サーミスタ124によって、ミキシングユニット106に入る温水温度T1を監視している。期間1は、貯湯槽104に充分な量の温水が貯湯されており、出湯温度T1が給湯設定温度T3よりも高い温度で安定している期間を示している。期間1では、加熱装置108は燃焼せず、貯湯槽104から出湯された温水は、ミキシングユニット106で水道水と混合して設定温度T3に調温されたのち、配管116と加熱装置108と給湯配管118を通過して温水利用箇所120に給湯される。
貯湯槽104の温水が残り少なくなると、ミキシングユニット106に入る出湯温度T1は急速に下がり始める。給湯装置100は、出湯温度T1が予め設定されている制御開始温度(ミキシングレート変更温度)よりも下がったとき、期間2の制御を開始する。給湯装置100は、ミキシングユニット106の水道水用バルブを絞ることで、水道水の混合比率を経時的に減らす。通常、ミキシングユニット106に入る出湯温度T1は急速に下がるために、ミキシングユニット106で水道水の混合比率を減少させても混合後の温水温度を給湯設定温度T3に維持するができない。給湯装置100は、混合する水道水の比率がゼロとなるまで水道水用バルブを絞る。給湯装置100がミキシングユニット106の水道水用バルブの絞り操作を開始してから、バルブが応答して水道水の混合比率が実際に減るまでには時間がかかる。この結果、貯湯槽104の温水が使いきられたときの出湯温度T1の急速な低下に対して水道水の混合比率を減らす操作が追従できず、給湯温度T4は徐々に下がる。
In FIG. 12, with respect to the elapsed time (horizontal axis), the hot water temperature T1 at the inlet of the mixing unit 106, the hot water supply temperature T4 for supplying hot water to the hot water use location 120, and the heating amount (gas supply per unit time). (Shown in quantity).
Hot water supply apparatus 100 monitors hot water temperature T <b> 1 entering mixing unit 106 by hot water thermistor 124. Period 1 indicates a period in which a sufficient amount of hot water is stored in the hot water storage tank 104 and the hot water temperature T1 is stable at a temperature higher than the hot water supply set temperature T3. In period 1, the heating device 108 does not burn, and hot water discharged from the hot water storage tank 104 is mixed with tap water by the mixing unit 106 and adjusted to the set temperature T 3, and then the pipe 116, the heating device 108, and the hot water supply Hot water is supplied to the hot water use point 120 through the pipe 118.
When the hot water in the hot water storage tank 104 is low, the hot water temperature T1 entering the mixing unit 106 starts to drop rapidly. The hot water supply device 100 starts the control in the period 2 when the tapping temperature T1 falls below a preset control start temperature (mixing rate change temperature). The hot water supply apparatus 100 reduces the mixing ratio of tap water over time by restricting the tap water valve of the mixing unit 106. Normally, the hot water temperature T1 entering the mixing unit 106 decreases rapidly, so even if the mixing ratio of the tap water is decreased by the mixing unit 106, the hot water temperature after mixing cannot be maintained at the hot water supply set temperature T3. The hot water supply device 100 throttles the tap water valve until the ratio of tap water to be mixed becomes zero. It takes time until the mixing ratio of the tap water actually decreases after the hot water supply device 100 starts the throttle operation of the tap water valve of the mixing unit 106. As a result, the operation of reducing the mixing ratio of tap water cannot follow the rapid decrease in the hot water temperature T1 when the hot water in the hot water storage tank 104 is used up, and the hot water supply temperature T4 gradually decreases.

給湯装置100は、出湯温度T1が点火判定温度を下回った場合には、ミキシングユニット106の混合比の調整だけでは設定温度T3を維持できないと判断し、期間3の制御を開始する。期間3では加熱装置108に点火指令が出され、加熱装置108によって水の加熱が開始される。
加熱装置108に点火指令を出しても、加熱装置108の加熱量は急には増大しない。加熱装置108が実際に点火処理を開始するまでには一定の時間が必要とされ、また、点火直後は不安定な燃焼状態であることが多いため、急激にガス供給量を増大させることができない。加熱量が増大するまでには遅れが生じることから、期間3になっても給湯温度T4はしばらく下がりつづける。加熱装置108の燃焼量が増加してやっと給湯温度T4を設定温度T3にまで戻すことができる。
When the tapping temperature T1 falls below the ignition determination temperature, the hot water supply apparatus 100 determines that the set temperature T3 cannot be maintained only by adjusting the mixing ratio of the mixing unit 106, and starts control for the period 3. In period 3, an ignition command is issued to the heating device 108, and heating of the water is started by the heating device 108.
Even if an ignition command is issued to the heating device 108, the heating amount of the heating device 108 does not increase suddenly. A certain amount of time is required until the heating device 108 actually starts the ignition process, and since there are many unstable combustion conditions immediately after the ignition, the gas supply amount cannot be increased rapidly. . Since a delay occurs until the heating amount increases, the hot water supply temperature T4 continues to decrease for a while even during the period 3. The hot water supply temperature T4 can be returned to the set temperature T3 only after the combustion amount of the heating device 108 increases.

加熱装置108が十分な加熱量に調整できるようになると、給湯装置100は期間4の制御を開始する。期間4では、加熱装置108に供給するガス供給量を制御し、温水利用箇所120に供給する温水を設定温度T3に加熱する。貯湯槽104内の温水が全てなくなった時に貯湯槽104から出湯される水の温度T1は水道水の温度T2まで下がる。この場合でも加熱装置108によって、水道水を設定温度T3まで加熱して給湯することができる。   When the heating device 108 can adjust the heating amount to a sufficient level, the hot water supply device 100 starts the control in the period 4. In period 4, the amount of gas supplied to the heating device 108 is controlled to heat the hot water supplied to the hot water use location 120 to the set temperature T3. When all the hot water in the hot water storage tank 104 is exhausted, the temperature T1 of the water discharged from the hot water storage tank 104 is lowered to the temperature T2 of tap water. Even in this case, the tap water can be heated to the set temperature T3 by the heating device 108 to supply hot water.

従来の給湯装置100では、貯湯槽104に貯められていた温水を使いきって貯湯槽104からの出湯温度が急速に下がる場合に、温水利用箇所120に給湯する温水の温度T4が一時的に下がり、しばらくの時間が経過したのちにやっと設定温度T3に戻る。温水利用箇所120の給湯温度が一時的に変動すると、温水利用者に不快感を与えることになり、改善が求められている。   In the conventional hot water supply apparatus 100, when the hot water stored in the hot water storage tank 104 is used up and the temperature of the hot water discharged from the hot water storage tank 104 decreases rapidly, the temperature T4 of the hot water supplied to the hot water use location 120 temporarily decreases. After a while, the temperature finally returns to the set temperature T3. If the hot water supply temperature at the hot water use location 120 is temporarily changed, the hot water user is uncomfortable, and improvement is required.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、貯湯槽に貯蔵されていた温水の全てが使用されて湯切れ状態となり、貯湯槽から出湯される温水の温度が急速に下がる場合に、温水利用箇所に給湯する温水の温度が大きく変化することを抑制できる給湯装置を提供する。また、給湯温度の変化を抑制することのできるコージェネレーションシステムを提供する。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and when all the hot water stored in the hot water tank is used and the hot water runs out, the temperature of the hot water discharged from the hot water tank rapidly decreases. Moreover, the hot water supply apparatus which can suppress that the temperature of the hot water supplied to a hot water use location changes greatly is provided. Moreover, the cogeneration system which can suppress the change of hot water supply temperature is provided.

本発明は、貯湯槽と、貯湯槽からの温水と水道水を混合するミキシングユニットと、ミキシングユニット通過後の水を加熱する加熱装置と、加熱装置を通過した温水を温水利用箇所に給湯する給湯配管とを有する給湯装置に関する。加熱装置は必要に応じて通過する水を加熱する。なおこの明細書で水という場合、冷水に限られず、湯または温水を水ということがある。   The present invention relates to a hot water storage tank, a mixing unit that mixes hot water and tap water from the hot water storage tank, a heating device that heats water after passing through the mixing unit, and a hot water supply that supplies hot water that has passed through the heating device to a hot water use location. The present invention relates to a hot water supply apparatus having a pipe. The heating device heats the passing water as needed. In addition, in this specification, water is not limited to cold water, and hot water or hot water may be referred to as water.

本発明の一つの具体例では、貯湯槽とミキシングユニットを接続する出湯配管に水道水を供給する給水配管接続されている。貯湯槽からの温水は、給水配管からの水道水と混合された後、さらにミキシングユニットで水道水と混合される
貯湯槽とミキシングユニットを接続する出湯配管に水道水が供給されると、貯湯槽から出湯される温水に水道水が混じり合って温水温度が低下してからミキシングユニットに入る。この場合、ミキシングユニットに入力される温水温度の変化速度が遅くなる。
貯湯槽が湯切れする前から、ミキシングユニットに入る温水は、給水配管からの水道水と混合して温度が低められている。ミキシングユニット内では少量の水道水と混合すれば設定温度に調整することができるので、ミキシングユニット内の水道水用バルブは絞られて少量の水を混合する状態となっている。
貯湯槽が湯切れとなってミキシングユニットに供給される温水の温度が緩やかに低下するとき(給水配管からの水道水と混合しないでミキシングユニットに送り込まれる場合に比して、給水配管からの水道水と混合してからミキシングユニットに送り込まれる場合には、温度変化が遅い)、ミキシングユニットでは既に絞られている水道水用バルブを更に段階的に絞る操作を行う。ミキシングユニットに供給される温水の温度が急速に変化すると、ミキシングユニットでは、温度変化に追従して水道水の混合比率を変化させることが困難であった。しかしながらすでに絞られている水道水用バルブを更に絞る操作は、バルブの開閉量が少ないために応答性が早い。しかも、ミキシングユニットに入る温水温度の低下が緩やかであるために、水道水用バルブを通常の操作速度で絞った場合でも、温水温度の低下に追従して水道水の混合比率を下げることができる。湯切れ時に貯湯槽から出湯される温水の温度が急速に下がっても、ミキシングユニットから送出される温水の温度変化を抑制することができる。
In one embodiment of the present invention, a water supply pipe for supplying tap water to the hot water pipe connecting the hot water tank and the mixing unit is connected. Hot water from the hot water storage tank, after being mixed with tap water from the water supply pipe and is mixed with tap water further mixing unit.
When tap water is supplied to the hot water supply pipe connecting the hot water storage tank and the mixing unit, the hot water discharged from the hot water storage tank mixes with the hot water, and the hot water temperature is lowered before entering the mixing unit. In this case, the changing speed of the hot water temperature input to the mixing unit is slow.
Before the hot water tank runs out, the hot water entering the mixing unit is mixed with tap water from the water supply pipe and the temperature is lowered. Since the mixing unit can be adjusted to a set temperature by mixing with a small amount of tap water, the tap water valve in the mixing unit is throttled to mix a small amount of water.
When the hot water supplied to the mixing unit gradually falls due to the hot water tank running out of water (compared to the case where the hot water supplied to the mixing unit is not mixed with the tap water from the water supply piping, the water supply from the water supply piping When the mixture is mixed with water and then fed into the mixing unit, the temperature change is slow.) In the mixing unit, the tap water tap already throttled is further throttled. When the temperature of the hot water supplied to the mixing unit changes rapidly, it is difficult for the mixing unit to change the mixing ratio of tap water following the temperature change. However, the operation of further reducing the tap water valve that has already been throttled is fast in response because the valve opening / closing amount is small. In addition, since the temperature drop of the hot water entering the mixing unit is gradual, even when the tap water valve is throttled at a normal operation speed, the mixing ratio of the tap water can be lowered following the decrease in the hot water temperature. . Even if the temperature of the hot water discharged from the hot water storage tank drops rapidly when the hot water runs out, the temperature change of the hot water sent from the mixing unit can be suppressed.

貯湯槽から出湯される温水の温度が更に下がった場合には、加熱装置が加熱を開始する。貯湯槽から出湯される温水を加熱装置で加熱し始めるまでには、準備時間が必要となるが、温水温度の低下が緩やかなために、加熱装置で給湯設定温度にまで加熱し始めるまでの間の給湯温度の低下を抑制することができる。   When the temperature of the hot water discharged from the hot water storage tank further decreases, the heating device starts heating. Preparation time is required until the hot water discharged from the hot water tank starts to be heated by the heating device. However, since the temperature of the hot water gradually decreases, the heating device starts to heat to the hot water supply set temperature. The fall of the hot water supply temperature can be suppressed.

貯湯槽とミキシングユニットを接続する出湯配管に水道水を供給する給水配管を接続すると、ミキシングユニットに入る温水の温度変化を緩やかにすることができ、その緩やかな温度変化に追従して温水と水道水の混合比率を変化させることができ、さらに加熱装置の加熱量を変化させることができる。以上によって温水利用箇所に供給する温水の温度変化を抑制することができる。   By connecting a water supply pipe that supplies tap water to the hot water pipe that connects the hot water storage tank and the mixing unit, the temperature change of the hot water entering the mixing unit can be moderated, and the hot water and water supply follow the gentle temperature change. The mixing ratio of water can be changed, and the heating amount of the heating device can be changed. The temperature change of the hot water supplied to a hot water utilization location can be suppressed by the above.

本発明の他の具体例では、貯湯槽とミキシングユニットを接続する出湯配管を高さを異にする2箇所以上で貯湯槽に連通させる。
出湯配管が高さを異にする2箇所以上で貯湯槽に連通していると、貯湯槽内の高さの異なる位置から温水が取出されてミキシングユニットに供給される。
貯湯槽に貯えられている水には温度成層が形成されており、貯湯槽内の温水が使用されるのに連れて貯湯槽内に残った温水は上部に押し上げられる。出湯配管と貯湯槽の間の複数の連通箇所のうちの最低連通位置よりも上方に温水が押し上げられたとき、その連通箇所から出湯される水の温度が急速に下がる。低い連通箇所から出湯される冷水は、上部で連通している出湯配管から出湯される温水と混合してミキシングユニットに入る。混合後の温水の温度は、最も低い連通箇所から出湯される水の温度変化を反映して早い段階からゆっくり下がり始める。
In another specific example of the present invention, the hot water piping connecting the hot water storage tank and the mixing unit is communicated with the hot water storage tank at two or more places having different heights.
If the hot water supply pipe communicates with the hot water storage tank at two or more places having different heights, the hot water is taken out from different positions in the hot water storage tank and supplied to the mixing unit.
Temperature stratification is formed in the water stored in the hot water tank, and the hot water remaining in the hot water tank is pushed upward as the hot water in the hot water tank is used. When the hot water is pushed up above the lowest communication position among the plurality of communication locations between the hot water supply pipe and the hot water storage tank, the temperature of the water discharged from the communication location rapidly decreases. Cold water discharged from a low communication point is mixed with hot water discharged from a hot water discharge pipe communicating with the upper part, and enters the mixing unit. The temperature of the hot water after mixing begins to fall slowly from an early stage reflecting the temperature change of the water discharged from the lowest communication point.

高さを異にする2箇所以上で貯湯槽に出湯配管を連通させると、1箇所で連通する場合よりも早い時期に、ミキシングユニットに供給される温水の温度が低下し始める。これにより、貯湯槽の湯切れを早く知ることができる。
また、急速に温度の下がる水と高温で安定している温水が混合されるために、混合後の温水が供給されるミキシングユニットの入口での温度変化は緩やかである。
ミキシングユニットは、入力する温水の温度が下がり始めると、水道水用バルブを段階的に絞る操作を行う。温水の温度変化を早いタイミングで知ることができ、且つ温水の温度低下が緩やかであるために、水道水用バルブを通常の操作速度で絞った場合でも、温水の温度低下に追従して水道水の混合比率を下げることができる。ミキシングユニットから送出される温水の温度変化を抑制することができる。
加熱装置は、貯湯槽から出湯される温水の温度がさらに下がったとき、温水の加熱を開始する。温水の温度低下が緩やかなために、加熱装置で給湯設定温度にまで加熱し始めるまでの間に給湯温度が低下することを抑制することができる。
If the hot water supply pipe is connected to the hot water storage tank at two or more places having different heights, the temperature of the hot water supplied to the mixing unit begins to decrease earlier than when the hot water supply pipe is connected at one place. Thereby, it is possible to quickly know that the hot water tank has run out.
In addition, since water that rapidly decreases in temperature and hot water that is stable at high temperature are mixed, the temperature change at the inlet of the mixing unit to which the hot water after mixing is supplied is gentle.
When the temperature of the input hot water starts to drop, the mixing unit performs an operation of gradually reducing the tap water valve. Since the temperature change of the hot water can be known at an early timing and the temperature drop of the warm water is gradual, the tap water follows the temperature drop of the hot water even when the tap water valve is throttled at the normal operation speed. The mixing ratio can be lowered. It is possible to suppress the temperature change of the hot water delivered from the mixing unit.
The heating device starts heating the hot water when the temperature of the hot water discharged from the hot water storage tank further decreases. Since the temperature drop of the warm water is moderate, it is possible to suppress the hot water supply temperature from being lowered before the heating device starts heating to the hot water supply set temperature.

本発明のさらに他の一つの具体例では、貯湯槽とミキシングユニットを接続する出湯配管が、貯湯槽の上部に貯湯されている温水と熱交換する熱交換器を介してその下方位置で貯湯槽に連通していることを特徴とする。
貯湯槽とミキシングユニットを接続する出湯配管が、貯湯槽の上部に貯湯されている温水と熱交換する熱交換器を介してその下方位置で貯湯槽に連通していると、貯湯槽内の温水が押し上げられて出湯配管に冷水が入り始めると、その冷水は貯湯槽上部の温水によって加熱されてから出湯される。冷水が加熱されてからミキシングユニットに供給されるようにすると、ミキシングユニットに入る温水温度が低下し始めるタイミングが従来よりも早く、温度変化も緩やかであるために、ミキシングユニットの水道水供給バルブを通常の操作速度で絞った場合でも、温水温度の低下に追従して水道水の混合比率を下げることができる。これによりミキシングユニットから送出される温水温度の変化が抑制される。
加熱装置は、出湯温度がさらに下がったときに温水の加熱を開始する。ミキシングユニットから送出される温水の温度低下が緩やかなために、加熱装置で給湯設定温度にまで加熱し始めるまでの間に給湯温度が低下することを抑制することができる。
貯湯槽の連通箇所よりも上方に残った温水は、ミキシングユニットに供給されることはないが、熱交換器の中を通過する冷水に熱を供給して冷やされる。このことによって、貯湯槽に蓄えられた熱を使いきることができる。貯湯した熱量を無駄にすることがない。
In yet another specific example of the present invention, the hot water pipe connecting the hot water storage tank and the mixing unit has a hot water storage tank at a lower position via a heat exchanger for exchanging heat with hot water stored in the upper part of the hot water storage tank. It is characterized by communicating with.
If the hot water piping connecting the hot water storage tank and the mixing unit communicates with the hot water storage tank at a lower position via a heat exchanger that exchanges heat with the hot water stored in the hot water storage tank, the hot water in the hot water storage tank When the water is pushed up and cold water begins to enter the hot water supply pipe, the cold water is heated by the hot water in the upper part of the hot water tank and then discharged. If the cold water is heated and then supplied to the mixing unit, the temperature of the hot water entering the mixing unit begins to decrease earlier than before, and the temperature change is gentler. Even when it is squeezed at a normal operation speed, the mixing ratio of tap water can be lowered following the decrease in hot water temperature. Thereby, the change of the warm water temperature sent out from a mixing unit is suppressed.
The heating device starts heating the hot water when the tapping temperature further decreases. Since the temperature drop of the hot water delivered from the mixing unit is gentle, it is possible to suppress the hot water supply temperature from dropping before the heating device starts heating to the hot water supply set temperature.
The hot water remaining above the communication point of the hot water tank is not supplied to the mixing unit, but is cooled by supplying heat to the cold water passing through the heat exchanger. Thus, the heat stored in the hot water tank can be used up. The amount of heat stored in the hot water is not wasted.

コージェネレーションシステムの場合、給湯するときには発電していることが多い。この場合、貯湯槽とミキシングユニットを接続する出湯配管を貯湯槽上部に連通させる一方、その連通高さよりも所定距離下方の高さで発電熱回収配管を貯湯槽に連通させることが好ましい。   Cogeneration systems often generate electricity when hot water is supplied. In this case, it is preferable to connect the hot water supply pipe connecting the hot water storage tank and the mixing unit to the upper part of the hot water storage tank, and connect the power generation heat recovery pipe to the hot water storage tank at a height below the communication height by a predetermined distance.

発電熱回収配管が出湯配管よりも所定距離下方の高さで連通していることによって、発電熱を回収した温水は、出湯位置よりも下方位置で貯湯槽に戻される。発電熱回収配管の連通箇所よりも上部に貯められている水の温度が発電熱回収配管から貯湯槽に入水する温水の温度よりも低い場合、対流がおこって低温の水と高温の水が混ざり合う。発電熱回収配管の連通箇所よりも上部の温水の温度分布は均一となる。
発電中に発電熱回収配管から供給される量以上の温水が使用されて貯湯槽の温水残量が減ったときには、発電熱回収配管の連通箇所の周囲に、冷水が上昇してくる。このときにも、高い温度の水と低い温度の水が対流によって混ざり合い、発電熱回収配管の連通箇所よりも上部の温水は均一な温度に保たれる。
発電中に発電熱回収配管から供給される量以上の温水が使用される場合でも、対流によって発電熱回収配管の連通箇所よりも上部の温水が均一な温度に保たれるために、貯湯槽から出湯される温水温度は緩やかに低下する。貯湯槽から出湯される温水の緩やかな温度変化に追従して、ミキシングユニットでの温水と水道水の混合比率と、加熱量を制御することで、給湯温度の変動を効果的に抑制することができる。
The hot water recovered from the generated heat is returned to the hot water storage tank at a position lower than the hot water position by communicating the generated heat recovery pipe at a height lower than the hot water pipe by a predetermined distance. If the temperature of the water stored above the connection point of the power generation heat recovery pipe is lower than the temperature of the hot water entering the hot water tank from the power generation heat recovery pipe, convection will occur and low temperature water and high temperature water will be mixed. Fit. The temperature distribution of the hot water above the communication point of the power generation heat recovery pipe is uniform.
When hot water more than the amount supplied from the power generation heat recovery pipe is used during power generation and the remaining amount of hot water in the hot water storage tank is reduced, the cold water rises around the communication point of the power generation heat recovery pipe. Also at this time, the high temperature water and the low temperature water are mixed by convection, so that the hot water above the communication point of the power generation heat recovery pipe is kept at a uniform temperature.
Even when hot water exceeding the amount supplied from the heat generation heat recovery piping is used during power generation, the hot water above the communication heat recovery piping connection is kept at a uniform temperature by convection. The temperature of hot water discharged from the hot water gradually decreases. It is possible to effectively suppress fluctuations in hot water supply temperature by controlling the mixing ratio of the hot water and tap water in the mixing unit and the heating amount following the gentle temperature change of the hot water discharged from the hot water tank. it can.

本願発明の給湯装置では、貯湯槽に温水を貯え、ミキシングユニットと加熱装置を利用し、設定温度に調整された温水を温水利用箇所に供給する。
一つの具体例では、貯湯槽から出湯される温水に一定比率で水道水を混合してミキシングユニットに供給することにより、貯湯槽が湯切れ状態となったときにミキシングユニットに入る温水の温度変化を緩やかにすることができ、ミキシングユニットと加熱装置による温度調整を温水の温度変化によく追従させて、給湯温度を設定温度近傍に保つことができる。
他の一つの具体例では、高さの異なる2箇所以上から出湯することによって、貯湯槽の湯切れ前にミキシングユニットに入る温水温度を変化させる。湯切れをより早いタイミングで知ることができる。更にこのような給湯装置では、湯切れが始まったときに貯湯槽から出湯される温水の温度変化が緩やかであり、ミキシングユニットと加熱装置を出湯温度の変化によく追従させて調整することができ、給湯温度を設定温度近傍に保つことができる。
出湯配管が貯湯槽上方の温水と熱交換する熱交換器を介して貯湯槽の下方位置で貯湯槽と連通するようにしても、同様の効果を得ることができる。
さらに、発電熱回収配管と貯湯槽の連通高さを、出湯配管と貯湯槽の連通高さよりも所定距離だけ下方にすることによって、貯湯槽上部で対流を発生させることができ、発電中の温度分布を均一にすることができる。このコージェネレーションシステムによっても、貯湯槽の湯切れが発生したときに貯湯槽から供給される温水の温度変化が緩やかとなり、ミキシングユニットと加熱装置による温度調整によって、給湯温度を設定温度近傍に保つことができる。
In the hot water supply apparatus of the present invention, hot water is stored in a hot water tank, and the hot water adjusted to the set temperature is supplied to the hot water use location using a mixing unit and a heating device.
In one specific example, the temperature change of the hot water entering the mixing unit when the hot water tank is out of hot water by mixing tap water with a certain ratio to the hot water discharged from the hot water tank and supplying it to the mixing unit. The temperature adjustment by the mixing unit and the heating device closely follows the temperature change of the hot water, and the hot water supply temperature can be kept near the set temperature.
In another specific example, the hot water temperature entering the mixing unit is changed before the hot water tank runs out by discharging hot water from two or more places having different heights. You can know when the hot water has run out earlier. Furthermore, in such a hot water supply device, the temperature change of the hot water discharged from the hot water tank when the hot water runs out is gradual, and the mixing unit and the heating device can be adjusted to closely follow the change in the hot water temperature. The hot water supply temperature can be kept near the set temperature.
The same effect can be obtained even if the hot water piping communicates with the hot water storage tank at a position below the hot water storage tank via a heat exchanger that exchanges heat with the hot water above the hot water storage tank.
Furthermore, convection can be generated at the upper part of the hot water tank by lowering the communication height of the power generation heat recovery pipe and hot water tank by a predetermined distance from the communication height of the hot water piping and hot water tank. The distribution can be made uniform. Even with this cogeneration system, the temperature change of the hot water supplied from the hot water tank becomes gentle when the hot water tank runs out, and the hot water temperature is kept near the set temperature by adjusting the temperature with the mixing unit and heating device. Can do.

以下に説明する実施例の主要な特徴を次に列記する。
(形態1)給湯装置は、ミキシングユニットに水道水を供給するバルブの開閉量と、バーナの燃焼量を制御する制御手段を有する。
(形態2)貯湯槽内部の温水は、温度成層を形成している。
(形態3)出湯配管に接続された給水配管から、出湯配管を流れる温水に対して一定の比率で水道水が供給される。貯湯槽から出湯される温水と給水配管から供給される水道水が混合して、ミキシングユニットに入る。
(形態4)貯湯槽の高さの異なる2以上の箇所に取水口が設けられている。出湯配管は、貯湯槽側で分岐して各取水口に接続する。
(形態5)出湯配管が、貯湯槽の上部に貯湯されている温水と熱交換する熱交換器を経由して、貯湯槽の内部で下方に延びている。配管の先端が取水口となっており、貯湯槽内の温水が取出される。
(形態6)出湯配管が、貯湯槽上部から貯湯槽内に入り、貯湯槽の内部を下方に延びている。下方に伸びる配管の高さの異なる複数の位置に取水口が設けられている。
(形態7)貯湯槽の上部に熱交換器が設けられており、貯湯槽下部に貯蔵されている水を発電熱で加熱して貯湯槽上部に戻す発電熱回収配管が、熱交換器よりも下方で貯湯槽に連通している。
The main features of the embodiments described below are listed below.
(Mode 1) The hot water supply apparatus has control means for controlling the opening / closing amount of a valve for supplying tap water to the mixing unit and the combustion amount of the burner.
(Mode 2) Hot water inside the hot water tank forms a temperature stratification.
(Mode 3) Tap water is supplied from the feed water pipe connected to the tap water pipe at a constant ratio to the hot water flowing through the tap water pipe. The hot water discharged from the hot water tank and the tap water supplied from the water supply pipe are mixed and enter the mixing unit.
(Form 4) The water intake is provided in two or more places from which the height of a hot water storage tank differs. The hot water piping is branched on the hot water tank side and connected to each water intake.
(Mode 5) The hot water supply pipe extends downward in the hot water storage tank via a heat exchanger that exchanges heat with hot water stored in the upper part of the hot water storage tank. The tip of the pipe is a water intake, and hot water in the hot water tank is taken out.
(Mode 6) The hot water supply pipe enters the hot water storage tank from the upper part of the hot water storage tank, and extends downward in the hot water storage tank. Water intakes are provided at a plurality of positions where the heights of the pipes extending downward are different.
(Mode 7) A heat exchanger is provided in the upper part of the hot water tank, and the power generation heat recovery pipe for heating the water stored in the lower part of the hot water tank with the generated heat and returning it to the upper part of the hot water tank is more than the heat exchanger. It communicates with the hot water tank at the bottom.

以下に、本発明の給湯装置をコージェネレーションシステムに適用した実施例を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
(第1実施例) 図1は、本発明の第一実施例に係わるコージェネレーションシステムの構成を示している。本実施例のコージェネレーションシステムは、電力と発電熱を発生する発電装置32と、給湯装置2を備えている。給湯装置2は、発電装置32が発電時に発生する発電熱によって加熱された温水を貯蔵しておく貯湯槽4と、貯湯槽4からの温水に水道水を混合して混合温水の温度を適温に下げるミキシングユニット6と、ミキシングユニット6を通過した後の水を加熱する加熱装置8と、加熱装置8を通過した温水を温水利用箇所20に給湯する給湯配管18を備えている。
Hereinafter, an embodiment in which a hot water supply apparatus of the present invention is applied to a cogeneration system will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
First Embodiment FIG. 1 shows a configuration of a cogeneration system according to a first embodiment of the present invention. The cogeneration system of the present embodiment includes a power generation device 32 that generates electric power and generated heat, and a hot water supply device 2. The hot water supply device 2 stores hot water heated by the generated heat generated by the power generation device 32 during power generation, and mixes hot water from the hot water storage tank 4 with tap water so that the temperature of the mixed hot water is adjusted to an appropriate temperature. A mixing unit 6 to be lowered, a heating device 8 that heats water after passing through the mixing unit 6, and a hot water supply pipe 18 that supplies hot water that has passed through the heating device 8 to the hot water use location 20 are provided.

貯湯槽4の下部には、貯湯槽4の下部に水道水を供給する給水配管10が接続されている。貯湯槽4の下部から冷水を取出し、発電装置32との間で熱交換して冷水を加熱し、加熱された温水を貯湯槽4の上部に戻す発電熱回収配管12が設けられている。貯湯槽4の上部に貯湯されている温水をミキシングユニット6に出湯する出湯配管14が接続されている。出湯配管14は、貯湯槽4の上部とミキシングユニット6を連通させる。ミキシングユニット6には、給水配管10が接続されており、貯湯槽4から出湯された温水と給水配管10から給水される水道水を任意の比率で混合して適温に下げる。ミキシングユニット6は、出湯配管14からの温水供給量を制御することのできるバルブと、給水配管10からの水道水供給量を制御することのできるバルブを有しており、温水と水道水を任意の比率で混合することができる。温水と水道水の混合比率は、制御手段30によって制御される。ミキシングユニット6で調温された温水は、バーナを内蔵する加熱装置8を通過し、給湯配管18に供給される。加熱装置8は、通過する水を燃焼熱で加熱することができる。加熱装置8には燃焼可能量の上限値と下限値が決まっており、その間で燃焼量を調整することができる。加熱装置8の燃焼量は制御手段30によって制御される。
ミキシングユニット6で混合する前の出湯温度を測定する出湯サーミスタ24と、ミキシングユニット6で混合する前の水道水温度を測定する冷水サーミスタ26が設けられている。
さらに、給水配管10から給水配管40が分岐し、出湯配管14に接続されている。分岐給水配管40からは、貯湯槽4から出湯される温水に対して常に一定の比率で水道水が供給される。水道水の混合比率は、貯湯槽4に通常貯められている温水の温度と、水道水の温度と、通常設定される給湯設定温度に基づいて予め一定値に調整されている。即ち、水道水と混合されてミキシングユニット6に入る温水の温度が、通常の給湯設定温度よりも高くなるように、水道水の混合比率が定められている。貯湯槽4から出湯される温水と分岐配管40から供給される水道水は混合してミキシングユニット6に入る。
A water supply pipe 10 for supplying tap water to the lower part of the hot water tank 4 is connected to the lower part of the hot water tank 4. A power generation heat recovery pipe 12 is provided which takes out cold water from the lower part of the hot water tank 4, heats the cold water by exchanging heat with the power generator 32, and returns the heated hot water to the upper part of the hot water tank 4. A hot water supply pipe 14 for discharging hot water stored in the hot water storage tank 4 to the mixing unit 6 is connected. The hot water supply pipe 14 communicates the upper part of the hot water storage tank 4 with the mixing unit 6. A water supply pipe 10 is connected to the mixing unit 6, and hot water discharged from the hot water tank 4 and tap water supplied from the water supply pipe 10 are mixed at an arbitrary ratio and lowered to an appropriate temperature. The mixing unit 6 has a valve that can control the amount of hot water supplied from the hot water supply pipe 14 and a valve that can control the amount of tap water supplied from the water supply pipe 10. Can be mixed at a ratio of The mixing ratio of hot water and tap water is controlled by the control means 30. The hot water adjusted in temperature by the mixing unit 6 passes through a heating device 8 incorporating a burner and is supplied to a hot water supply pipe 18. The heating device 8 can heat the passing water with combustion heat. The heating device 8 has an upper limit value and a lower limit value of the combustible amount, and the combustion amount can be adjusted between them. The amount of combustion in the heating device 8 is controlled by the control means 30.
A hot water thermistor 24 that measures the temperature of the hot water before mixing by the mixing unit 6 and a cold water thermistor 26 that measures the temperature of the tap water before mixing by the mixing unit 6 are provided.
Further, a water supply pipe 40 branches from the water supply pipe 10 and is connected to the hot water supply pipe 14. From the branch water supply pipe 40, tap water is always supplied at a constant ratio with respect to the hot water discharged from the hot water tank 4. The mixing ratio of tap water is adjusted in advance to a constant value based on the temperature of hot water normally stored in the hot water tank 4, the temperature of tap water, and the hot water supply set temperature that is normally set. That is, the mixing ratio of the tap water is determined so that the temperature of the hot water mixed with the tap water and entering the mixing unit 6 becomes higher than the normal hot water supply set temperature. Hot water discharged from the hot water tank 4 and tap water supplied from the branch pipe 40 are mixed and enter the mixing unit 6.

発電機32は、改質器34と固体高分子型の燃料電池セル36を備えている。改質器34は、原料ガスと水を反応させて燃料電池セルが使用する水素ガスを生成する。水素ガスの生成は高温で行われるので、改質器34から高温の排ガスが放出される。燃料電池セル36は、改質器34から供給される水素ガスと酸素を原料にして発電する。発電時に燃料電池セル36は熱を発生する。発電中の燃料電池セル36が過熱しないように、燃料電池セル36の中を冷却水が循環して冷却する。発電熱回収配管12を流れる冷水は、燃料電池セル36の発電熱で加熱され、さらに改質器34の高温の排ガスで加熱される。   The generator 32 includes a reformer 34 and a polymer electrolyte fuel cell 36. The reformer 34 reacts the raw material gas and water to generate hydrogen gas used by the fuel cell. Since the hydrogen gas is generated at a high temperature, the high-temperature exhaust gas is discharged from the reformer 34. The fuel battery cell 36 generates power using hydrogen gas and oxygen supplied from the reformer 34 as raw materials. The fuel cell 36 generates heat during power generation. Cooling water circulates and cools in the fuel cell 36 so that the fuel cell 36 during power generation does not overheat. The cold water flowing through the power generation heat recovery pipe 12 is heated by the heat generated by the fuel cell 36 and further heated by the high-temperature exhaust gas from the reformer 34.

制御装置30は、温水利用箇所20に供給する温水の温度が、予め設定された温度となるように、ミキシングユニット6における温水と水道水の混合比率と、加熱装置8の点火のタイミングと燃焼量を制御する。そのために、制御手段30は、出湯サーミスタ24で測定された温度T1と冷水サーミスタ26で測定された温度T2を読み込み、必要な演算を行う。そして温度T1とT2の変化に合わせて、ミキシングユニット6と加熱装置8を制御する。   The control device 30 controls the mixing ratio of the hot water and tap water in the mixing unit 6, the timing of ignition of the heating device 8, and the amount of combustion so that the temperature of the hot water supplied to the hot water use location 20 becomes a preset temperature. To control. For this purpose, the control means 30 reads the temperature T1 measured by the hot water thermistor 24 and the temperature T2 measured by the cold water thermistor 26 and performs necessary calculations. Then, the mixing unit 6 and the heating device 8 are controlled in accordance with changes in the temperatures T1 and T2.

発電装置32が発電運転を実行する間、循環用ポンプ22が運転される。貯湯槽4の下部から冷水が取出され、発電装置32との間で熱交換して冷水が加熱され、加熱された温水が貯湯槽4の上部に戻される。
貯湯槽4の上部に戻った温水は、貯湯槽4の下部に貯蔵されている冷水よりも比重が小さいために、貯湯槽4の上部に溜まる。貯湯槽4内の加熱前の冷水は、温水よりも比重が大きいために貯湯槽4の下部に留まる。貯湯槽上部の温水と下部の冷水との間で対流がほとんど起きない状態が保たれることで、貯湯槽4の内部では、上部に温水が貯湯されて下部に冷水が貯められ、両者がほとんど混じりあわない温度成層が形成される。
While the power generation device 32 performs the power generation operation, the circulation pump 22 is operated. Cold water is taken out from the lower part of the hot water tank 4, heat is exchanged with the power generation device 32 to heat the cold water, and the heated hot water is returned to the upper part of the hot water tank 4.
The hot water that has returned to the upper part of the hot water tank 4 has a lower specific gravity than the cold water stored in the lower part of the hot water tank 4, and therefore accumulates in the upper part of the hot water tank 4. The cold water before heating in the hot water tank 4 stays at the lower part of the hot water tank 4 because the specific gravity is larger than that of the hot water. By maintaining a state where almost no convection occurs between the hot water at the upper part of the hot water tank and the cold water at the lower part, the hot water is stored in the upper part of the hot water tank 4 and the cold water is stored in the lower part. A temperature stratification that does not mix is formed.

給湯利用箇所20で温水が使用され、貯湯槽4から温水が出湯されると、出湯した温水量に相当する量の水道水が給水配管10から貯湯槽4の下部に給水される。貯湯槽4内の温水は、温度成層を保った状態で、給水配管10から給水された水道水で押し上げられる。貯湯槽4の最上部に連通する出湯配管14から出湯するために、貯湯槽4の温水を全て使いきることができる。   When hot water is used at the hot water supply use location 20 and hot water is discharged from the hot water storage tank 4, an amount of tap water corresponding to the amount of hot water discharged is supplied from the water supply pipe 10 to the lower part of the hot water storage tank 4. The hot water in the hot water storage tank 4 is pushed up by the tap water supplied from the water supply pipe 10 while maintaining the temperature stratification. All the hot water in the hot water storage tank 4 can be used up in order to discharge hot water from the hot water supply pipe 14 communicating with the uppermost part of the hot water storage tank 4.

給湯装置2は、給湯配管18に給湯する温水温度を温水利用者が指定する温度に調整する。温水利用者が指定した温度を設定温度T3という。
ミキシングユニット6で混合する前の出湯温度T1が設定温度T3よりも高い場合には、ミキシングユニット6で水道水と混合して設定温度T3に調温する。ミキシングユニット6で設定温度T3に調温された温水が加熱装置8を通過して給湯配管18に供給される。この場合、加熱装置8は加熱運転を実行せず、設定温度T3に調温された温水が加熱装置8を通過していく。貯湯槽4では温度成層が保たれるために、貯湯槽4に貯湯されていた温水を使いきるまで、ミキシングユニット6には高温の温水が出湯される。加熱装置8を利用しないで設定温度T3に調温できることが多い。このために、加熱装置8で使用する燃料量を減らすことができ、省エネルギーとすることができる。ミキシングユニット6で設定温度T3に調温するために、ミキシングユニット6で混合する前の出湯温度T1と水道水温度T2が測定され、その測定結果から温水と水道水の混合比率が求められる。
The hot water supply device 2 adjusts the hot water temperature supplied to the hot water supply pipe 18 to a temperature specified by the hot water user. The temperature specified by the hot water user is referred to as a set temperature T3.
When the tapping temperature T1 before mixing by the mixing unit 6 is higher than the set temperature T3, the mixing unit 6 mixes with tap water and adjusts the temperature to the set temperature T3. The hot water adjusted to the set temperature T3 by the mixing unit 6 passes through the heating device 8 and is supplied to the hot water supply pipe 18. In this case, the heating device 8 does not execute the heating operation, and the hot water adjusted to the set temperature T3 passes through the heating device 8. Since the temperature stratification is maintained in the hot water tank 4, hot hot water is discharged to the mixing unit 6 until the hot water stored in the hot water tank 4 is used up. In many cases, the temperature can be adjusted to the set temperature T3 without using the heating device 8. For this reason, the amount of fuel used in the heating device 8 can be reduced, and energy can be saved. In order to adjust the temperature to the set temperature T3 by the mixing unit 6, the hot water temperature T1 and the tap water temperature T2 before mixing by the mixing unit 6 are measured, and the mixing ratio of the hot water and tap water is obtained from the measurement result.

出湯温度T1が設定温度T3よりも低い場合には、出湯配管14からミキシングユニット6に送り込まれる温水は、ミキシングユニット6で、加熱装置8の加熱量を考慮して水道水と混合されてミキシングユニット6を通過し、加熱装置8で設定温度T3にまで加熱され、設定温度T3に加熱された温水が温水利用箇所20に供給される。   When the tapping temperature T1 is lower than the set temperature T3, the hot water fed from the tapping piping 14 to the mixing unit 6 is mixed with the tap water in the mixing unit 6 in consideration of the heating amount of the heating device 8 and mixed. 6 is heated to the set temperature T3 by the heating device 8, and the hot water heated to the set temperature T3 is supplied to the hot water use location 20.

給湯装置2は、制御手段30によって、ミキシングユニット6と加熱装置8を制御し、設定温度T3に調整された温水を温水利用箇所20に供給する。以下、図2を参照して、経過時間(横軸)に対して、ミキシングユニット6の入口の温水温度T1と、温水利用箇所20へ給湯する給湯温度T4と、加熱装置8の加熱量(単位時間あたりのガス供給量で示す)が変化する様子を示す。
ここでは、給湯の行われる期間を、期間1から期間4までの4つの期間に分けて説明する。
The hot water supply device 2 controls the mixing unit 6 and the heating device 8 by the control means 30, and supplies the hot water adjusted to the set temperature T3 to the hot water use location 20. Hereinafter, with reference to FIG. 2, with respect to the elapsed time (horizontal axis), the hot water temperature T1 at the inlet of the mixing unit 6, the hot water supply temperature T4 for supplying hot water to the hot water use location 20, and the heating amount (unit) It shows how the gas supply amount per hour) changes.
Here, the period during which hot water is supplied will be described by dividing it into four periods from period 1 to period 4.

貯湯槽4に貯えられた温水で給湯する図2の期間1では、ミキシングユニット6の入口における温水温度T1は、給湯設定温度T3よりも高い。分岐配管40からの水道水が混合されているために、ミキシングユニット6の入口における温水温度T1は、貯湯槽4の出口温度(点線で示されている)よりも低い温度となっているが、それでも給湯設定温度T3よりは高い。
制御手段30は、温水温度T1と水道水温度T2の測定結果から、混合後の温水を設定温度T3に調整できる水道水の混合比率を演算し、演算結果に基づいてミキシングユニット6の水道水用バルブの開放量を決定する。このときのバルブの開放量は、分岐配管40から水道水が供給されない場合に比較すると、少なくなる。
出湯配管14からの温度T1の温水は、ミキシングユニット6によって、温度T2の水道水と混合して設定温度T3となり、給湯配管18を通って温水利用箇所20に供給される。
In the period 1 of FIG. 2 in which hot water is supplied with hot water stored in the hot water tank 4, the hot water temperature T1 at the inlet of the mixing unit 6 is higher than the hot water supply set temperature T3. Since the tap water from the branch pipe 40 is mixed, the hot water temperature T1 at the inlet of the mixing unit 6 is lower than the outlet temperature of the hot water tank 4 (shown by a dotted line). Still, it is higher than the hot water supply set temperature T3.
The control means 30 calculates the mixing ratio of tap water that can adjust the mixed hot water to the set temperature T3 from the measurement results of the hot water temperature T1 and the tap water temperature T2, and based on the calculation result, for the tap water of the mixing unit 6 Determine the amount of valve opening. The opening amount of the valve at this time is smaller than when the tap water is not supplied from the branch pipe 40.
The hot water at the temperature T1 from the hot water supply pipe 14 is mixed with the tap water at the temperature T2 by the mixing unit 6 to become the set temperature T3, and is supplied to the hot water usage point 20 through the hot water supply pipe 18.

貯湯槽4から出湯配管14に出湯されると、出湯された温水量に相当する量の水道水が、給水配管10から貯湯槽4の下部に給水され、残っている温水を貯湯槽4の上部に押上げる。更に温水が利用されて湯切れが発生すると、給水配管10から入った水道水が貯湯槽4を通過してそのまま出湯配管14に供給されるために、貯湯槽4の出湯温度は急速に下がる。しかしながら、この実施例では、給水配管40からの水道水で温度が下げられた温水がミキシングユニット6に送り込まれるので、ミキシングユニット6に送り込まれる温水の温度は、貯湯槽4の出湯温度よりも緩やかに低下する。図2の破線で示す貯湯槽4の出湯温度の低下速度に比して、ミキシングユニット6に送り込まれる温水の温度T1は緩やかに低下する。   When the hot water is discharged from the hot water storage tank 4 to the hot water supply pipe 14, tap water corresponding to the amount of hot water discharged is supplied from the water supply pipe 10 to the lower part of the hot water storage tank 4, and the remaining hot water is supplied to the upper part of the hot water storage tank 4. Push up. Further, when hot water is used and hot water runs out, tap water entered from the water supply pipe 10 passes through the hot water storage tank 4 and is supplied to the hot water discharge pipe 14 as it is, so that the hot water temperature in the hot water storage tank 4 rapidly decreases. However, in this embodiment, since the hot water whose temperature has been lowered by the tap water from the water supply pipe 40 is sent to the mixing unit 6, the temperature of the hot water sent to the mixing unit 6 is slower than the temperature of the hot water in the hot water storage tank 4. To drop. The temperature T1 of the hot water fed into the mixing unit 6 gradually decreases as compared with the rate of decrease in the hot water temperature of the hot water tank 4 indicated by the broken line in FIG.

制御手段30は、ミキシングユニット6に送り込まれる温水温度T1の低下を知ると、期間2の制御を開始する。期間2の制御では、温度T1と温度T2を元に、ミキシングユニット6における温水と水道水の混合比率を再計算し、再計算結果に基づいてミキシングユニット6の水道水用バルブの開放量を変更する。湯切れ状態となってミキシングユニット6に送り込まれる温水温度T1が低下するとき、制御手段30は、温度T1の低下に追従して、水道水用バルブを更に段階的に絞る操作を行う。期間1において、ミキシングユニット6の水道水用バルブは、すでに絞られている。ミキシングユニット6に送り込まれる温水温度T1の低下が緩やかであり、水道水用バルブを絞る量が少ないために、水道水用バルブを通常の操作速度で絞った場合でも、水道水用バルブの絞り操作を温度T1の低下に追従して行うことができる。ミキシングユニット6に送り込まれる温水温度の低下に追従して水道水の混合比率を下げられるので、ミキシングユニット6から送出される温水の温度は、給湯温度T3近傍に保つことができる。   When the control means 30 knows the decrease in the hot water temperature T1 fed into the mixing unit 6, it starts the control for the period 2. In the control of period 2, the mixing ratio of the hot water and tap water in the mixing unit 6 is recalculated based on the temperature T1 and the temperature T2, and the opening amount of the tap water valve of the mixing unit 6 is changed based on the recalculation result. To do. When the hot water temperature T1 fed into the mixing unit 6 decreases due to running out of hot water, the control means 30 follows the decrease of the temperature T1 and further throttles the tap water valve in stages. In the period 1, the tap water valve of the mixing unit 6 is already throttled. Even if the tap water valve is squeezed at a normal operating speed because the temperature of the hot water T1 fed into the mixing unit 6 is gradual and the tap water valve is not squeezed, the throttle operation of the tap water valve is limited. Can be performed following the decrease in temperature T1. Since the mixing ratio of the tap water can be lowered following the decrease in the temperature of the hot water sent to the mixing unit 6, the temperature of the hot water sent from the mixing unit 6 can be kept near the hot water supply temperature T3.

制御手段30は、温度T1が点火判定温度を下回った場合には、ミキシングユニット6の混合比率の変更だけでは設定温度T3に維持できないと判断して、期間3の制御を開始する。期間3では、制御手段30から加熱装置8に点火指令が出され、加熱装置8による加熱が開始される。
制御手段30は、点火判定温度による点火判断を、温度T1が下がり続けてミキシングユニット6の水道水用バルブの絞り操作を繰り返しているときにのみ行う。点火判定温度は、給湯設定温度T3よりも高く設定されており、加熱装置8に点火指令が行われた時点では、ミキシングユニット6によって水道水が混合されている。さらに温度T1が下がり、給湯設定温度T3よりも低くなった場合には、制御手段30はミキシングユニット6の水道水用バルブを絞る。貯湯槽4からの温水は、加熱装置8の加熱量を考慮してミキシングユニット6で水道水を混合し、配管16を通って加熱装置8に供給される。
When the temperature T1 falls below the ignition determination temperature, the control means 30 determines that it cannot be maintained at the set temperature T3 only by changing the mixing ratio of the mixing unit 6, and starts the control for the period 3. In period 3, an ignition command is issued from the control means 30 to the heating device 8, and heating by the heating device 8 is started.
The control means 30 performs the ignition determination based on the ignition determination temperature only when the temperature T1 continues to decrease and the throttle operation of the tap water valve of the mixing unit 6 is repeated. The ignition determination temperature is set higher than the hot water supply set temperature T3, and tap water is mixed by the mixing unit 6 when an ignition command is issued to the heating device 8. When the temperature T1 further decreases and becomes lower than the hot water supply set temperature T3, the control means 30 throttles the tap water valve of the mixing unit 6. The hot water from the hot water tank 4 is mixed with tap water by the mixing unit 6 in consideration of the heating amount of the heating device 8 and supplied to the heating device 8 through the pipe 16.

加熱装置8は、点火指令を受けると、少量の燃料ガスに点火する。点火を確認してから徐々にガス供給量を増して燃焼量を増加させて行く。
加熱装置8は、温度T1の低下が緩やかなために、給湯温度が給湯設定温度を大きく下回る前に、加熱を開始することができる。加熱開始の前後に熱エネルギが不足して給湯温度が若干低くなる場合があるものの、燃焼量が増加すると加熱装置8を通過する温水の温度は速やかに上がる。給湯温度の低下は極く小さく抑制され、給湯温度をほぼ設定温度に維持することができる。
When receiving the ignition command, the heating device 8 ignites a small amount of fuel gas. After confirming the ignition, gradually increase the gas supply amount to increase the combustion amount.
The heating device 8 can start heating before the hot water supply temperature is significantly lower than the hot water supply set temperature because the temperature T1 gradually decreases. Although there is a case where the heat energy is insufficient before and after the start of heating and the hot water supply temperature is slightly lowered, the temperature of the hot water passing through the heating device 8 rises rapidly as the combustion amount increases. The decrease in hot water supply temperature is suppressed to a very small level, and the hot water supply temperature can be maintained substantially at the set temperature.

加熱装置8が点火モードを終了して燃焼量を調整できるようになると、制御手段30は、期間4の制御を開始する。期間4では、加熱装置8に供給される水を設定温度に加熱するために必要な熱エネルギを計算し、加熱装置8のガス供給量を求める。演算結果を元に、加熱装置8を最適な空燃比で燃焼させて、温水利用箇所20に給湯する水を加熱する。貯湯槽4の温水が全てなくなって貯湯槽4から供給される水の温度T1が水道水の温度T2まで下がった場合でも、加熱装置8の加熱によって、水道水を設定温度T3まで加熱することができる。   When the heating device 8 finishes the ignition mode and can adjust the combustion amount, the control means 30 starts the control in the period 4. In the period 4, the heat energy necessary for heating the water supplied to the heating device 8 to the set temperature is calculated, and the gas supply amount of the heating device 8 is obtained. Based on the calculation result, the heating device 8 is combusted at an optimal air-fuel ratio, and the water to be supplied to the hot water use location 20 is heated. Even when all the hot water in the hot water tank 4 is exhausted and the temperature T1 of the water supplied from the hot water tank 4 is lowered to the temperature T2 of the tap water, the heating device 8 can heat the tap water to the set temperature T3. it can.

本実施例の給湯装置2は、貯湯槽4とミキシングユニット6を接続する出湯配管14に給水配管40を接続し、貯湯槽4から出湯される温水に一定量の水道水を供給し、給湯設定温度に近い温度に下げてミキシングユニット6に供給する。このために、貯湯槽4が湯切れ状態となって出湯温度が急速に下がる場合でも、ミキシングユニット6に送り込まれる温水の温度変化は緩やかになる。温度変化が緩やかであるために、ミキシングユニット6がその温度変化に追従することができ、ミキシングユニット6から送出される温水温度の変化が抑制される。したがって、加熱装置8に送り込まれる温水の温度変化が緩やかとなり、加熱装置8がその温度変化に追従することができ、加熱装置8から送出される温水温度の変化が抑制される。温水利用箇所20に給湯される温水温度の変化が抑制される。   The hot water supply apparatus 2 of the present embodiment connects a hot water supply pipe 40 to a hot water supply pipe 14 connecting the hot water storage tank 4 and the mixing unit 6, supplies a certain amount of tap water to the hot water discharged from the hot water storage tank 4, and sets hot water supply The temperature is lowered to a temperature close to the temperature and supplied to the mixing unit 6. For this reason, even when the hot water storage tank 4 is in a hot water condition and the hot water temperature is rapidly lowered, the temperature change of the hot water fed into the mixing unit 6 becomes gentle. Since the temperature change is gradual, the mixing unit 6 can follow the temperature change, and the change in the temperature of the hot water sent from the mixing unit 6 is suppressed. Therefore, the temperature change of the hot water sent to the heating device 8 becomes gentle, the heating device 8 can follow the temperature change, and the change in the temperature of the hot water sent from the heating device 8 is suppressed. A change in the temperature of hot water supplied to the hot water use location 20 is suppressed.

(第2実施例) この実施例のコージェネレーションシステムに組み込まれた給湯装置42は、図3に示すように、貯湯槽4とミキシングユニット6を接続する出湯配管が、高さの異なる2箇所で貯湯槽4に連通している。即ち、貯湯槽4の最上部から延びる出湯配管14と、貯湯槽4の側面に接続する出湯配管44が合流して、ミキシングユニット6に接続している。貯湯槽4からは、出湯配管44と出湯配管14の各々に、ほぼ等量の水が供給される。出湯配管14と出湯配管44との接続箇所の下流に出湯サーミスタ24が設けられていて、ミキシングユニット6の入口温度T1を測定する。 (2nd Example) As shown in FIG. 3, the hot water supply apparatus 42 integrated in the cogeneration system of this Example has the hot water piping which connects the hot water storage tank 4 and the mixing unit 6 in two places from which height differs. It communicates with the hot water tank 4. That is, the hot water supply pipe 14 extending from the uppermost part of the hot water storage tank 4 and the hot water supply pipe 44 connected to the side surface of the hot water storage tank 4 are joined together and connected to the mixing unit 6. An approximately equal amount of water is supplied from the hot water storage tank 4 to each of the hot water supply pipe 44 and the hot water supply pipe 14. A hot water thermistor 24 is provided downstream of the connecting portion between the hot water piping 14 and the hot water piping 44, and measures the inlet temperature T <b> 1 of the mixing unit 6.

給湯装置42の給湯運転の内容を、図4を参照して説明する。図4で破線で示される温度THは出湯配管14に出湯される温水の温度であり、温度TLは貯湯槽4から出湯配管44に出湯される温水の温度である。
貯湯槽4とミキシングユニット6が、出湯配管14と出湯配管44で連通していることによって、高さの異なる位置からほぼ等量ずつの温水が取出されて、ミキシングユニット6に供給される。貯湯槽4に貯えられた水には温度成層が形成されており、貯湯槽4の温水が使用されるに連れて、給水配管10から水道水が供給され、残った温水は上部に押し上げられる。
貯湯槽4の温水が、出湯配管44が接続する箇所よりも上に押し上げられたとき、出湯配管44から出湯される水の温度TLは急速に下がる。出湯配管14には残った温水が供給されており、温度THは高温で安定している。貯湯槽4の高さの異なる位置から取出された温水は、出湯配管14と配管44の合流箇所で混合して、ミキシングユニット6に入る。ミキシングユニット6の入口温度T1は、温度TLと温度THの平均値にほぼ等しくなっており、TLの温度変化を反映して早めに下がり始める。
The contents of the hot water supply operation of the hot water supply apparatus 42 will be described with reference to FIG. A temperature TH indicated by a broken line in FIG. 4 is a temperature of hot water discharged from the hot water supply pipe 14, and a temperature TL is a temperature of hot water discharged from the hot water storage tank 4 to the hot water supply pipe 44.
The hot water storage tank 4 and the mixing unit 6 communicate with each other via the hot water supply pipe 14 and the hot water supply pipe 44, so that approximately equal amounts of hot water are taken out from different positions and supplied to the mixing unit 6. Temperature stratification is formed in the water stored in the hot water tank 4, and as the hot water in the hot water tank 4 is used, tap water is supplied from the water supply pipe 10, and the remaining hot water is pushed up.
When the hot water in the hot water storage tank 4 is pushed up above the location where the hot water outlet pipe 44 is connected, the temperature TL of the hot water discharged from the hot water outlet pipe 44 rapidly decreases. The remaining hot water is supplied to the hot water supply pipe 14, and the temperature TH is high and stable. Hot water taken from different positions of the hot water tank 4 is mixed at the junction of the hot water supply pipe 14 and the pipe 44 and enters the mixing unit 6. The inlet temperature T1 of the mixing unit 6 is substantially equal to the average value of the temperature TL and the temperature TH, and starts to fall early reflecting the temperature change of the TL.

ミキシングユニット6に供給される水の温度T1は、貯湯槽4とミキシングユニット6を接続する出湯配管14が貯湯槽4の最上部でのみ連通している従来の給湯装置よりも、より早いタイミングで発生する。また、ミキシングユニット6に供給される水の温度T1は、温度THが高温で安定しているために、緩やかに下がる。
制御手段30は、温度T1が下がり始めると、ミキシングユニット6の水道水用バルブを段階的に絞る操作を行う。温度T1の変化を早いタイミングで知ることができ、且つ温度T1の低下が緩やかであるために、水道水用バルブを通常の操作速度で絞った場合でも、温度T1の低下に追従して水道水の混合比率を下げることができる。
貯湯槽4が湯切れとなって温度THが下がり始めると、温度T1の温度変化が大きくなる。しかし、温度THが安定していた間にミキシングユニット6の水道水用バルブは段階的に絞られており、引き続きバルブを絞る操作が行われるときには、長い応答時間を必要としない。温度T1の急速な温度変化に対するバルブの絞り操作の応答遅れは大きくならず、ミキシングユニット6から供給される温水温度を、給湯設定温度近傍に保つことができる。
The temperature T1 of the water supplied to the mixing unit 6 is earlier than that of the conventional hot water supply apparatus in which the hot water supply pipe 14 connecting the hot water storage tank 4 and the mixing unit 6 communicates only at the uppermost part of the hot water storage tank 4. appear. Further, the temperature T1 of the water supplied to the mixing unit 6 is gradually lowered because the temperature TH is stable at a high temperature.
When the temperature T1 starts to decrease, the control means 30 performs an operation of gradually reducing the tap water valve of the mixing unit 6. Since the change in the temperature T1 can be known at an early timing and the decrease in the temperature T1 is gradual, the tap water follows the decrease in the temperature T1 even when the tap water valve is throttled at a normal operation speed. The mixing ratio can be lowered.
When the hot water tank 4 runs out of hot water and the temperature TH starts to decrease, the temperature change of the temperature T1 increases. However, the tap water valve of the mixing unit 6 is throttled step by step while the temperature TH is stable, and a long response time is not required when the valve is continuously throttled. The response delay of the valve throttling operation with respect to the rapid temperature change of the temperature T1 does not increase, and the hot water temperature supplied from the mixing unit 6 can be kept near the hot water supply set temperature.

温度T1が点火判定温度を下回ったとき、制御手段30は、期間3の制御を開始して、加熱装置8に点火指令を出す。制御手段30は、点火判定温度を用いた点火の判断は、温度T1が下がり続けてミキシングユニット6の水道水用バルブの絞り操作を繰り返しているときのみ行う。点火判定温度の設定温度を調節することによって、給湯温度が給湯設定温度を大きく下回る前に、加熱装置8の加熱の準備を終えて温水を加熱を開始することができる。   When the temperature T1 falls below the ignition determination temperature, the control unit 30 starts the control in the period 3 and issues an ignition command to the heating device 8. The control means 30 performs the ignition determination using the ignition determination temperature only when the temperature T1 continues to decrease and the throttle operation of the tap water valve of the mixing unit 6 is repeated. By adjusting the set temperature of the ignition determination temperature, preparation for heating of the heating device 8 can be completed and heating of the hot water can be started before the hot water supply temperature greatly falls below the hot water supply set temperature.

本実施例の給湯装置42は、貯湯槽4とミキシングユニット6を接続する出湯配管が、高さの異なる2箇所で貯湯槽4に連通している。低い箇所で連通する出湯配管44から供給される温水の温度変化から、制御手段30はより早いタイミングで貯湯槽4の湯切れを知り、早いタイミングでミキシングユニット6の制御を行うことができる。また、高さの異なる位置から供給される温水を混合することで、湯切れとなった初期の温水の温度変化が緩やかに起こることから、制御手段30によるミキシングユニット6の水道水用バルブの絞り制御と加熱装置8の燃焼量の制御が、温水の温度変化に良く追従する。給湯装置42は、貯湯槽4が湯切れとなったときに給湯温度をほぼ一定に保つことができる。   In the hot water supply apparatus 42 of the present embodiment, the hot water supply pipe connecting the hot water storage tank 4 and the mixing unit 6 communicates with the hot water storage tank 4 at two places having different heights. From the temperature change of the hot water supplied from the hot water supply pipe 44 that communicates at a low location, the control means 30 knows that the hot water storage tank 4 has run out at an earlier timing, and can control the mixing unit 6 at an earlier timing. In addition, since the temperature change of the initial hot water that has run out of water gradually occurs by mixing hot water supplied from different heights, the control means 30 throttles the tap water valve of the mixing unit 6. The control and the control of the combustion amount of the heating device 8 follow the temperature change of the hot water well. The hot water supply device 42 can keep the hot water supply temperature substantially constant when the hot water storage tank 4 runs out of hot water.

(第3実施例) この実施例の給湯装置52は、図5に示すように、貯湯槽4とミキシングユニット6を連通させる出湯配管14が、貯湯槽4の最上部から貯湯槽4内に入り、貯湯槽4内の上部に貯湯されている温水と熱交換する熱交換器54を介して、その下方位置で貯湯槽4に連通している。連通している箇所は、貯湯槽4の温水の取水口56となっている。 (Third embodiment) As shown in FIG. 5, in the hot water supply device 52 of this embodiment, a hot water supply pipe 14 that connects the hot water storage tank 4 and the mixing unit 6 enters the hot water storage tank 4 from the top of the hot water storage tank 4. The hot water tank 4 communicates with the hot water tank 4 at a lower position via a heat exchanger 54 that exchanges heat with the hot water stored in the upper part of the hot water tank 4. The communicating place is a hot water intake 56 of the hot water tank 4.

給湯装置52から給湯が行われるときの様子を図6を参照して説明する。温度T1の変化に対して、制御手段30は、第2実施例と同一内容で、ミキシングユニット6と加熱装置8を制御する。
出湯配管14は、貯湯槽4内の熱交換器54よりも下部にある取水口56から貯湯槽4の水を出湯する。取水口56から取り込まれた水は、熱交換器54を通過する間に貯湯槽4上部の温水と熱交換し、貯湯槽4から出るときには、貯湯槽4の上部に貯湯されている水とほぼ同じ温度となる。貯湯槽4を出た水は、ミキシングユニット6に供給される。
A state when hot water is supplied from the hot water supply device 52 will be described with reference to FIG. The control means 30 controls the mixing unit 6 and the heating device 8 with the same contents as the second embodiment with respect to the change of the temperature T1.
The hot water supply pipe 14 discharges hot water from the hot water storage tank 4 through a water intake 56 located below the heat exchanger 54 in the hot water storage tank 4. The water taken in from the water intake 56 exchanges heat with the hot water in the upper part of the hot water tank 4 while passing through the heat exchanger 54, and is almost the same as the water stored in the upper part of the hot water tank 4 when leaving the hot water tank 4. It becomes the same temperature. The water exiting the hot water tank 4 is supplied to the mixing unit 6.

貯湯槽4の温水が使用されて、取水口56よりも上に温水が押し上げられたとき、取水口56に取り込まれる水の温度は急速に下がり始める。しかし、取水口56よりも上部には温水が残り、熱交換器54を通過する水と熱交換を行って熱を供給する。熱交換器54の出口における水の温度は、貯湯槽4に残った温水の温度とほぼ等しくなる。
貯湯槽4に残った温水は、熱交換器54内の水に熱を供給して温度が下がるので、熱交換器54を通過してミキシングユニット6に入る温水の温度も下がりはじめる。ミキシングユニット6に入る温水温度T1が下がり始めるタイミングは貯湯槽4とミキシングユニット6を接続する出湯配管14が貯湯槽4の最上部で連通している従来の給湯装置よりも、より早くなっている。また、貯湯槽4に残った温水が、取水口56から取り込まれた水を加熱することから温度T1は緩やかに変化する。
制御手段30はより早いタイミングで知ることのできた貯湯槽4の湯切れに対応するために、早めにミキシングユニット6の制御を開始することができる。又、温度T1の変化が緩やかに進むために、ミキシングユニット6の水道水用バルブの絞り制御と加熱装置8の燃焼量の制御を通常の速度で行えば、温水の温度変化に良く追従することができる。これにより、給湯装置52は、貯湯槽4が湯切れとなったときにも、温水利用箇所20に供給する温水の温度をほぼ一定に保つことができる。
When the hot water in the hot water tank 4 is used and the hot water is pushed up above the water intake 56, the temperature of the water taken into the water intake 56 begins to drop rapidly. However, warm water remains above the water intake 56, and heat is exchanged with water passing through the heat exchanger 54 to supply heat. The temperature of the water at the outlet of the heat exchanger 54 is approximately equal to the temperature of the hot water remaining in the hot water tank 4.
The temperature of the hot water remaining in the hot water tank 4 is reduced by supplying heat to the water in the heat exchanger 54, so that the temperature of the hot water that passes through the heat exchanger 54 and enters the mixing unit 6 also starts to decrease. The timing at which the hot water temperature T1 entering the mixing unit 6 begins to drop is earlier than that of the conventional hot water supply apparatus in which the hot water supply pipe 14 connecting the hot water storage tank 4 and the mixing unit 6 communicates with the uppermost part of the hot water storage tank 4. . Moreover, since the hot water remaining in the hot water tank 4 heats the water taken in from the water intake 56, the temperature T1 changes gradually.
The control means 30 can start the control of the mixing unit 6 early in order to cope with the hot water out of the hot water tank 4 that can be known at an earlier timing. Further, since the change in the temperature T1 gradually proceeds, if the throttle control of the tap water valve of the mixing unit 6 and the control of the combustion amount of the heating device 8 are performed at a normal speed, the temperature change of the warm water should be well followed. Can do. Thereby, the hot water supply apparatus 52 can keep the temperature of the hot water supplied to the hot water use location 20 substantially constant even when the hot water storage tank 4 runs out of hot water.

(第4実施例) 本実施例の給湯装置62を図7に示す。貯湯槽4とミキシングユニット6を接続する出湯配管14が、貯湯槽4内の高さの異なる2箇所以上で貯湯槽4に連通している。即ち、貯湯槽4とミキシングユニット6を接続する出湯配管14が貯湯槽4の内部に延長して連通しており、出湯配管14に高さの異なる位置において取水口64a,64b,64c,64dが設けられている。取水口64a,64b,64c,64dからは、ほぼ等量の水が出湯配管14に入る。 (4th Example) The hot water supply apparatus 62 of a present Example is shown in FIG. A hot water supply pipe 14 connecting the hot water storage tank 4 and the mixing unit 6 communicates with the hot water storage tank 4 at two or more places in the hot water storage tank 4 having different heights. That is, a hot water supply pipe 14 connecting the hot water storage tank 4 and the mixing unit 6 extends into the hot water storage tank 4 and communicates with the hot water supply pipe 14, and intake ports 64 a, 64 b, 64 c, 64 d are provided at different heights. Is provided. From the intake ports 64a, 64b, 64c, 64d, an approximately equal amount of water enters the tapping pipe 14.

給湯装置62の給湯運転の内容を、図8を参照しつつ説明する。図8のなかの点線は、最も高位の取水口64aから供給される温水の温度の変化と、最も低位の取水口64dから供給される温水の温度の変化を示している。貯湯槽4の温水が利用されるにつれて、残った温水は上部に押し上げられるために、低位の取水口64dから供給される貯湯槽4の水の温度が最も早く低下し始める。このとき、より高位の取水口64a、64b、64cから供給される温水は高温で安定している。貯湯槽4の高さの異なる位置から取出された温水は、出湯配管14内で混合して、ミキシングユニット6に入る。ミキシングユニット6の温水温度T1は、取水口64a、64b、64c、64dから取込まれる温水量を考慮した加重平均値とほぼ等しくなり、取水口64dから温度の下がった水が混合されてミキシングユニット6に到着し始めると、ミキシングユニット6に入る温度が下がる。以後、温水がさらに利用されて、残った温水は最上部まで押し上げられる課程では、取水口64c、64b、64aから出湯配管14に入る水も順に急速に温度が下がる。しかし、温度の異なる全ての取水口からの水が混合されてミキシングユニット6に供給されるために、温度T1の温度は、水道水の温度に達するまで緩やかに下がる。   The contents of the hot water supply operation of the hot water supply device 62 will be described with reference to FIG. The dotted lines in FIG. 8 indicate changes in the temperature of hot water supplied from the highest intake port 64a and changes in the temperature of hot water supplied from the lowest intake port 64d. As the hot water in the hot water tank 4 is used, the remaining hot water is pushed upward, so that the temperature of the water in the hot water tank 4 supplied from the lower intake port 64d starts to decrease most quickly. At this time, the hot water supplied from the higher intake ports 64a, 64b, 64c is stable at a high temperature. Hot water taken from different positions of the hot water tank 4 is mixed in the hot water supply pipe 14 and enters the mixing unit 6. The warm water temperature T1 of the mixing unit 6 is substantially equal to a weighted average value taking into account the amount of warm water taken from the water intakes 64a, 64b, 64c, 64d, and the water whose temperature has dropped from the water intake 64d is mixed. As it begins to arrive at 6, the temperature entering the mixing unit 6 decreases. Thereafter, in the process in which the hot water is further utilized and the remaining hot water is pushed up to the top, the temperature of the water entering the tap pipe 14 from the water intakes 64c, 64b, 64a is also rapidly lowered. However, since the water from all intake ports with different temperatures is mixed and supplied to the mixing unit 6, the temperature T1 gradually decreases until the temperature of the tap water is reached.

制御手段30は、温度T1が下がり始めると、ミキシングユニット6の水道水用バルブを段階的に絞る操作を行い、さらに温度が下がると、加熱装置8を点火する。温水の湯切れによる兆候を、温度T1の変化によって早いタイミングで知ることができ、且つ温水の温度の低下が緩やかであるために、ミキシングユニット6の水道水用バルブの絞り操作と、加熱装置8の点火処理を通常の操作速度で行った場合でも、貯湯槽4からの温水の温度の低下によく対応することができる。給湯装置62の給湯温度は、貯湯槽4で湯切れが発生したときでも、概ね給湯設定温度内に保つことができる。   When the temperature T1 starts to decrease, the control unit 30 performs an operation of gradually reducing the tap water valve of the mixing unit 6 and, when the temperature further decreases, ignites the heating device 8. The sign of hot water running out can be known at an early timing by the change of the temperature T1, and the temperature of the hot water is gradually decreased, so that the tap operation of the tap water valve of the mixing unit 6 and the heating device 8 are performed. Even when the ignition process is performed at a normal operation speed, it is possible to cope with a decrease in the temperature of the hot water from the hot water tank 4. The hot water supply temperature of the hot water supply device 62 can be kept approximately within the hot water supply set temperature even when the hot water tank 4 runs out of hot water.

(第5実施例) 本実施例のコージェネレーションシステムを図9に示す。本実施例のコージェネレーションシステムでは、出湯配管14の貯湯槽4との連通高さと、発電熱回収配管12の貯湯槽4との連通高さに差が設けられている。出湯配管14の連通高さよりも所定距離下方の高さで発電熱回収配管12は貯湯槽4に連通している。 (5th Example) The cogeneration system of a present Example is shown in FIG. In the cogeneration system of the present embodiment, a difference is provided between the communication height of the hot water supply pipe 14 with the hot water storage tank 4 and the communication height of the power generation heat recovery pipe 12 with the hot water storage tank 4. The power generation heat recovery pipe 12 communicates with the hot water storage tank 4 at a height below the communication height of the hot water supply pipe 14 by a predetermined distance.

発電が開始されると、発電熱回収配管12に設けられた循環用ポンプ22が稼働し、発電熱回収配管12の中を貯湯槽4の下部取水口74から取出された冷水が通過する。発電熱回収配管12の中の冷水は、燃料電池セル36と改質器34と熱交換して温水となる。発電熱回収配管12の温水は、貯湯槽4の最上部よりも所定距離下方の高さにある温水戻り口76から、貯湯槽4に戻る。
発電の開始直後には、貯湯槽4は冷水で充填されている。温水戻り口76から貯湯槽4に入った温水は、温水戻り口76よりも上部で対流を起こし、貯められている冷水と混じり合う。温水戻り口76よりも上部の貯湯槽4の水の温度は均一になる。温水戻り口76よりも下の貯湯槽4の水は、対流が発生しないために、温度が変化せず冷水の状態を保つ。
発電が続けられて発電熱回収配管12から温水が供給し続けられると、貯湯槽4の温水戻り口76よりも上部の水の温度は、対流によって均一化しながら徐々に上昇し、発電熱回収配管から供給される温水の温度とほぼ同じ温度となる。さらに発電が続けられた場合には、高温の水の層が温水戻り口76よりも下に降りてきて、冷水層が貯湯槽4の底部に溜まる。
When the power generation is started, the circulation pump 22 provided in the power generation heat recovery pipe 12 is operated, and the cold water taken out from the lower water intake 74 of the hot water tank 4 passes through the power generation heat recovery pipe 12. The cold water in the power generation heat recovery pipe 12 exchanges heat with the fuel cell 36 and the reformer 34 to become hot water. The hot water in the power generation heat recovery pipe 12 returns to the hot water tank 4 from the hot water return port 76 at a height below the uppermost part of the hot water tank 4 by a predetermined distance.
Immediately after the start of power generation, the hot water tank 4 is filled with cold water. The hot water that has entered the hot water tank 4 from the hot water return port 76 causes convection above the hot water return port 76 and mixes with the stored cold water. The temperature of the water in the hot water tank 4 above the hot water return port 76 becomes uniform. The water in the hot water storage tank 4 below the hot water return port 76 does not generate convection, so that the temperature does not change and the state of cold water is maintained.
When power generation is continued and hot water continues to be supplied from the power generation heat recovery pipe 12, the temperature of the water above the hot water return port 76 of the hot water tank 4 gradually rises while being made uniform by convection, and the power generation heat recovery pipe The temperature is almost the same as the temperature of the hot water supplied from. When the power generation is further continued, the hot water layer falls below the hot water return port 76 and the cold water layer accumulates at the bottom of the hot water tank 4.

発電中に給湯が行われると、貯湯槽4の最上部に連通する出湯配管14から温水が取り込まれる。発電熱回収配管12から供給される量以上の温水が使用されて貯湯槽4の温水の量が減るときには、底部の給水配管10から水が供給されて、温水が貯湯槽4の上部に押し上げられる。温水の層が温水戻り口76よりも上部に押し上げられて温水戻り口76の周囲に冷水の層が到達したときには、発電熱回収配管12から供給される温水と周囲の冷水とで対流が起きて、温水戻り口76よりも上部の温水は、均一な温度分布となる。供給される量以上の温水の利用が続くと、温水戻り口76よりも上部では対流が起きて均一な温度分布を保ったまま、徐々に温度が下がる。このとき、温度T1は、貯湯槽4の上部の温度とほぼ同じ温度となる。   When hot water is supplied during power generation, hot water is taken in from the hot water supply pipe 14 communicating with the uppermost part of the hot water tank 4. When hot water more than the amount supplied from the power generation heat recovery pipe 12 is used and the amount of hot water in the hot water storage tank 4 is reduced, water is supplied from the water supply pipe 10 at the bottom and the hot water is pushed up to the upper part of the hot water storage tank 4. . When the hot water layer is pushed up above the hot water return port 76 and the cold water layer reaches around the hot water return port 76, convection occurs between the hot water supplied from the power generation heat recovery pipe 12 and the surrounding cold water. The warm water above the warm water return port 76 has a uniform temperature distribution. If the use of hot water exceeding the supplied amount continues, convection occurs above the hot water return port 76, and the temperature gradually decreases while maintaining a uniform temperature distribution. At this time, the temperature T1 is substantially the same as the temperature at the top of the hot water tank 4.

温水戻り口76の貯湯槽4の最上部から距離を、ミキシングユニット6の水道水用バルブの応答時間と、加熱装置8が点火指令を受けてから設定温度の温水を供給できるまでの所要時間に基づいて設定することで、貯湯槽4に残った温水が温水戻り口76よりも上部に押し上げられたときの、温度T1の変化量を調節することができる。
例えば、ミキシングユニット6の水道水用バルブの応答時間が全開から全閉までに1分間の応答時間が必要であり、加熱装置8が点火指令を受けてから設定温度の温水を供給できるまでに1分間必要であり、加熱装置8の最大給湯能力が24号相当の場合は、貯湯槽4の温水戻り口76よりも上部に貯えることのできる温水の量が24リットル以上で、より好ましくは30リットル以上とすることが望ましい。貯湯槽4の温水戻り口76から上に貯えることのできる温水の量が多いほど、温水が温水戻り口76よりも上方に押し上げられて、温度T1が下がり始めたとき貯湯槽4の上部には多量の温水が残っている。温水利用箇所20に対して最大限に給湯しているときに湯切れが発生して温度T1が下がり始めると、制御手段30はミキシングユニット6のバルブを段階的に閉じると共に、加熱装置8に点火を命じる。加熱装置8が点火準備をして設定温度の温水を供給し始めるまでの1分間の間に、貯湯槽の上部に残った温水の量にほぼ相当する24リットルの温水が出湯配管14から取出されて給湯される。このとき貯湯槽4の上部では残った温水と冷水の対流が起こって温度が均一化しつつ徐々に下がり、それに連れて温度T1が緩やかに下がる。ミキシングユニット6の水道水用バルブを段階的に絞る操作によって、給湯温度が下がりすぎないように調整される。1分後に加熱装置8が点火して設定温度になるように温水を加熱することで、温水利用箇所20に、設定温度の温水が供給される。
The distance from the top of the hot water storage tank 4 of the hot water return port 76 to the response time of the tap water valve of the mixing unit 6 and the required time until the heating device 8 can supply hot water at the set temperature after receiving the ignition command. By setting based on this, it is possible to adjust the amount of change in the temperature T1 when the hot water remaining in the hot water tank 4 is pushed up above the hot water return port 76.
For example, the response time of the tap water valve of the mixing unit 6 requires a response time of 1 minute from fully open to fully closed, and is 1 from the time when the heating device 8 receives the ignition command until the hot water at the set temperature can be supplied. If the maximum hot water supply capacity of the heating device 8 is equivalent to No. 24, the amount of hot water that can be stored above the hot water return port 76 of the hot water tank 4 is 24 liters or more, more preferably 30 liters. It is desirable to set it above. As the amount of hot water that can be stored above the hot water return port 76 of the hot water tank 4 increases, the hot water is pushed up above the hot water return port 76, and when the temperature T1 starts to drop, A large amount of hot water remains. When the hot water supply is supplied to the hot water usage point 20 to the maximum and the temperature T1 starts to drop, the control means 30 closes the valve of the mixing unit 6 step by step and ignites the heating device 8. Order. 24 liters of hot water corresponding to the amount of hot water remaining in the upper part of the hot water tank is taken out from the hot water supply pipe 14 during one minute from when the heating device 8 prepares for ignition and starts to supply hot water at the set temperature. Hot water is supplied. At this time, convection of the remaining hot water and cold water occurs in the upper part of the hot water tank 4, and the temperature gradually decreases while being made uniform, and the temperature T1 gradually decreases accordingly. By adjusting the tap water valve of the mixing unit 6 in stages, the hot water supply temperature is adjusted so as not to drop too much. By heating the hot water so that the heating device 8 ignites and reaches the set temperature after 1 minute, the hot water at the set temperature is supplied to the hot water use location 20.

このようにして、本実施例の給湯器72は、発電中に発電熱回収配管12から供給される量以上の温水が使用される場合でも、貯湯槽4から供給される温水の温度は緩やかに低下する。制御手段30は、貯湯槽4から供給される温水の温度変化に対応して、ミキシングユニット6の水道水の混合比と、加熱装置8の燃焼量を制御することで、温水利用箇所20の給湯温度を常に設定温度近傍に維持することができる。   In this way, the hot water heater 72 of this embodiment has a moderate temperature of the hot water supplied from the hot water tank 4 even when hot water of an amount higher than the amount supplied from the power generation heat recovery pipe 12 is used during power generation. descend. The control means 30 responds to the temperature change of the hot water supplied from the hot water storage tank 4 and controls the mixing ratio of the tap water of the mixing unit 6 and the combustion amount of the heating device 8, thereby supplying hot water at the hot water usage point 20. The temperature can always be maintained near the set temperature.

(第6実施例) 本実施例のコージェネレーションシステムを図10に示す。本実施例の給湯装置82の貯湯槽4には、上部に熱交換器84が設けられている。温水戻り口76が熱交換器84よりも下方に設けられており、発電熱回収配管12が、貯湯槽4の底部の取水口74と、温水戻り口76を連通している。 (6th Example) The cogeneration system of a present Example is shown in FIG. The hot water storage tank 4 of the hot water supply apparatus 82 of the present embodiment is provided with a heat exchanger 84 at the top. The hot water return port 76 is provided below the heat exchanger 84, and the power generation heat recovery pipe 12 communicates with the water intake port 74 at the bottom of the hot water tank 4 and the hot water return port 76.

コージェネレーションシステムには、シスターン90から取水し、貯湯槽4の熱交換器84を通過し、床暖房等の低温負荷92との間で熱交換を行い、シスターン90に戻る低温負荷用経路86が設けられている。低温負荷92が運転されるときには、ポンプ94が稼働してシスターン90の水が低温負荷用経路86を循環する。シスターン90の水は、貯湯槽4内の熱交換器84を通過するときに温められて温水となり、低温負荷92と熱交換を行って熱を供給して自身は冷却されてシスターン90に戻る。
貯湯槽4が湯切れとなって熱交換器84を通過しても水の温度が充分に上がらないときは、補助加熱装置88が点火して、低温負荷用経路86を循環する水を温める。
The cogeneration system has a low-temperature load path 86 that takes water from the cistern 90, passes through the heat exchanger 84 of the hot water tank 4, exchanges heat with the low-temperature load 92 such as floor heating, and returns to the cistern 90. Is provided. When the low temperature load 92 is operated, the pump 94 is operated and the water of the cistern 90 circulates through the low temperature load path 86. The water in the cis turn 90 is warmed when passing through the heat exchanger 84 in the hot water tank 4 to become hot water, and heat is exchanged with the low temperature load 92 to supply heat and return to the cis turn 90.
If the temperature of the water does not rise sufficiently even if the hot water storage tank 4 runs out of water and passes through the heat exchanger 84, the auxiliary heating device 88 is ignited to warm the water circulating in the low-temperature load path 86.

低温負荷92が運転されるときには、低温負荷用経路86の水に熱交換器84で充分な熱が供給され、補助加熱装置88はできる限り使用されないことが望ましい。発電が行われているとき、貯湯槽4の温水戻り口76よりも上部の温水は、発電熱回収配管12から供給される温水とほぼ同じ温度で且つ均一な温度状態となっており、熱交換器84を通過する水に充分な熱を供給することができる。さらに貯湯槽4の上部の温水は、熱交換によって熱を供給している間も、対流によって貯湯槽4の上部の温度は発電熱回収配管12から供給される温水とほぼ同じ均一な温度に維持されるために、継続して熱交換器84を通過する水に充分な熱を供給することができる。   When the low temperature load 92 is operated, it is desirable that sufficient heat is supplied to the water in the low temperature load path 86 by the heat exchanger 84 and the auxiliary heating device 88 is not used as much as possible. When power generation is being performed, the hot water above the hot water return port 76 of the hot water tank 4 is substantially the same temperature as the hot water supplied from the power generation heat recovery pipe 12 and is in a uniform temperature state. Sufficient heat can be supplied to the water passing through the vessel 84. Furthermore, while the hot water at the upper part of the hot water tank 4 is supplying heat by heat exchange, the temperature at the upper part of the hot water tank 4 is maintained at the same uniform temperature as the hot water supplied from the power generation heat recovery pipe 12 by convection. Therefore, sufficient heat can be supplied to the water passing through the heat exchanger 84 continuously.

貯湯槽4の温水は、低温負荷92に熱を供給すると共に、第5実施例と同様の給湯を行うことができる。貯湯槽4が湯切れとなったとき、貯湯槽4から供給される温水の温度は緩やかに低下するので、制御手段30は、貯湯槽4から供給される温水の温度変化に対応して、ミキシングユニット6の水道水の混合比と、加熱装置8の燃焼量を制御して、温水利用箇所20の給湯温度を常に設定温度近傍に維持することができる。   The hot water in the hot water storage tank 4 can supply heat to the low temperature load 92 and can supply hot water similar to that in the fifth embodiment. When the hot water tank 4 runs out of hot water, the temperature of the hot water supplied from the hot water tank 4 gradually decreases, so that the control means 30 performs mixing in response to the temperature change of the hot water supplied from the hot water tank 4. By controlling the mixing ratio of the tap water of the unit 6 and the combustion amount of the heating device 8, the hot water supply temperature of the hot water use location 20 can always be maintained near the set temperature.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、ミキシングユニットの温水と水道水の混合比率は、ミキシングユニットに入る温水と水道水の温度の測定結果を元に定められるが、ミキシングユニットの出口温度に基づいてミキシングユニットの温水と水道水の混合比率を定めてもよい。貯湯槽とミキシングユニットを接続する配管が、貯湯槽の高さの異なる位置で貯湯槽に連通する場合、連通箇所は2箇所以上であれば特に制限はない。発電熱回収配管を貯湯槽最上部から所定距離下方に連通させる手段は、発電熱回収配管を貯湯槽の内部の所定距離下方に延ばしてもよい。その他、実施例の図中に示した供給路の配管や構成は、装置の構成によって自由に変更が可能である。   Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. For example, the mixing ratio of hot water and tap water in the mixing unit is determined based on the measurement result of the temperature of hot water and tap water entering the mixing unit, but the mixing unit's hot water and tap water is based on the outlet temperature of the mixing unit. A mixing ratio may be determined. When the pipe connecting the hot water storage tank and the mixing unit communicates with the hot water storage tank at a position where the height of the hot water storage tank is different, there is no particular limitation as long as there are two or more communication points. The means for communicating the generated heat recovery pipe downward from the uppermost part of the hot water tank by a predetermined distance may extend the generated heat recovery pipe downward by a predetermined distance inside the hot water tank. In addition, the piping and the configuration of the supply path shown in the drawings of the embodiments can be freely changed depending on the configuration of the apparatus.

実施例1のコージェネレーションシステムの構成を模式的に示す図。The figure which shows the structure of the cogeneration system of Example 1 typically. 実施例1のコージェネレーションシステムの温水温度と、燃料ガスの供給量の変化を模式的に示す図。The figure which shows typically the change of the hot water temperature of the cogeneration system of Example 1, and the supply amount of fuel gas. 実施例2のコージェネレーションシステムの構成を模式的に示す図。The figure which shows the structure of the cogeneration system of Example 2 typically. 実施例2のコージェネレーションシステムの温水温度と、燃料ガスの供給量の変化を模式的に示す図。The figure which shows typically the change of the hot water temperature of the cogeneration system of Example 2, and the supply amount of fuel gas. 実施例3のコージェネレーションシステムの構成を模式的に示す図。The figure which shows the structure of the cogeneration system of Example 3 typically. 実施例3のコージェネレーションシステムの温水温度と、燃料ガスの供給量の変化を示す図。The figure which shows the change of the hot water temperature of the cogeneration system of Example 3, and the supply amount of fuel gas. 実施例4のコージェネレーションシステムの構成を模式的に示す図。The figure which shows the structure of the cogeneration system of Example 4 typically. 実施例4のコージェネレーションシステムの温水温度と、燃料ガスの供給量の変化を示す図。The figure which shows the change of the hot water temperature of the cogeneration system of Example 4, and the supply amount of fuel gas. 実施例5のコージェネレーションシステムの構成を模式的に示す図。The figure which shows the structure of the cogeneration system of Example 5 typically. 実施例6のコージェネレーションシステムの構成を模式的に示す図。The figure which shows the structure of the cogeneration system of Example 6 typically. 従来のコージェネレーションシステムの構成を模式的に示す図。The figure which shows the structure of the conventional cogeneration system typically. 従来のコージェネレーションシステムの温水温度と、燃料ガスの供給量の変化を模式的に示す図。The figure which shows typically the change of the hot water temperature of the conventional cogeneration system, and the supply amount of fuel gas.

符号の説明Explanation of symbols

2,42,52,62,72,82,100:給湯装置
4,104:貯湯槽
6,106:ミキシングユニット
8,108:バーナ
10,110:給水経路
12,112:発電熱回収経路
14,16,18,40,44,114,116,118:配管
20,120:温水利用箇所
22,94,122:循環ポンプ
24,26,124,126:温度センサ
32,102:発電機
34,130:改質器
36,132:燃料電池セル
54:熱交換器
56,64a,64b,64c,64d,74:吸水口
76:温水戻し口
86:低温負荷経路
90:シスターン
92:低温負荷
2, 42, 52, 62, 72, 82, 100: Hot water supply device 4, 104: Hot water storage tank 6, 106: Mixing unit 8, 108: Burner 10, 110: Water supply path 12, 112: Power generation heat recovery paths 14, 16 , 18, 40, 44, 114, 116, 118: piping 20, 120: hot water use locations 22, 94, 122: circulation pumps 24, 26, 124, 126: temperature sensors 32, 102: generators 34, 130: modified 36, 132: Fuel cell 54: Heat exchanger 56, 64a, 64b, 64c, 64d, 74: Water inlet 76: Hot water return port 86: Low temperature load path 90: Systurn 92: Low temperature load

Claims (1)

貯湯槽と、貯湯槽からの温水と水道水を混合するミキシングユニットと、ミキシングユニット通過後の水を加熱する加熱装置と、加熱装置を通過した温水を温水利用箇所に給湯する給湯配管とを有する給湯装置であり、
貯湯槽とミキシングユニットを接続する出湯配管に、水道水を供給する給水配管が接続されており、
貯湯槽からの温水が、給水配管からの水道水と混合された後、さらにミキシングユニットで水道水と混合されることを特徴とする給湯装置。
It has a hot water storage tank, a mixing unit that mixes hot water from the hot water tank and tap water, a heating device that heats the water after passing the mixing unit, and a hot water supply pipe that supplies hot water that has passed through the heating device to the hot water use location. A water heater,
A water supply pipe that supplies tap water is connected to the hot water pipe that connects the hot water storage tank and the mixing unit .
A hot water supply apparatus characterized in that hot water from a hot water storage tank is mixed with tap water from a water supply pipe and then mixed with tap water in a mixing unit .
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